Extrusion Catalytic Depolymerization of PMMA

L’industrie génère chaque année 400 millions de tonnes de déchets plastiques, mais seule-ment 9 % sont recyclés. Plus de 80 % sont mis en décharge, incinérés ou rejetés dans l’environnement. Un type de plastique largement non recyclé est le polyméthacrylate de méthyle (PMMA). Également connu sous les noms de verre acrylique, Plexiglas, Perspex, Altuglas et Lucite, le PMMA est un thermoplastique optiquement transparent, réputé pour sa bonne résistance à la traction et à la flexion, ainsi que pour son excellente résistance aux UV et aux rayures. Chaque année, 4 millions de tonnes de PMMA sont produites pour diverses applications industrielles, notamment dans les domaines de l’optique, de l’électronique, de la signalisation, de la construction, des pièces automobiles et des revêtements. Au Canada, moins de 10 % des déchets de PMMA sont recyclés, tandis qu’en Europe, environ 30 000 tonnes de PMMA ont été recyclées en 2019, ce qui représente environ 10 % de la production totale de déchets de PMMA. À l’échelle mondiale, l’industrie génère chaque année entre 800 000 et 1 000 000 tonnes de déchets de PMMA qui ne sont pas valorisés. Le recyclage du PMMA peut être réalisé par des méthodes mécaniques ou chimiques. Le recyclage mécanique entraîne souvent une détérioration des propriétés du matériau après plusieurs cycles. En re-vanche, le recyclage chimique offre une solution plus efficace, en particulier pour les déchets de PMMA en fin de vie, en les convertissant en produits chimiques à valeur ajoutée avant qu’ils ne soient mis en décharge ou incinérés. La dépolymérisation thermique du PMMA à des températures supérieures à 350◦C dans une atmosphère inerte permet d’obtenir une pureté du monomère de méthacrylate de méthyle (MMA) supérieure à 90 %, avec un rendement en monomère compris entre 70 % et 90 %. L’objectif principal du recyclage chimique industriel des déchets de PMMA est de produire du monomère de MMA, qui doit ensuite être purifié pour permettre une éventuelle repolymérisation.

Abstract

The industry generates 400 million tonnes of plastic waste each year, but only 9 % is recy-cled. Over 80 % is either landfilled, incinerated, or released into the environment. One type of plastic that remains largely unrecycled is Polymethyl methacrylate (PMMA). Also known as acrylic glass, Plexiglas, Perspex, Altuglas, and Lucite, PMMA is an optically transparent thermoplastic renowned for its good tensile and flexural strength, as well as its excellent UV and scratch resistance. Annually, 4 million metric tonnes of PMMA are produced for var-ious industrial applications, including optics, electronics, signage, construction, automotive parts, and coatings. In Canada, less than 10 % of PMMA waste is recycled, while Europe recycled approximately 30,000 tonnes of PMMA in 2019, which represents around 10 % of total PMMA waste production. Globally, the industry generates between 800 000 to 1 000 000 tonnes of PMMA waste each year that remains unaddressed. Recycling PMMA can be approached through mechanical or chemical methods. Mechanical recycling often results in deteriorated material properties after several cycles. In contrast, chemical recycling offers a more effective solution, particularly for end-of-life PMMA scraps, by converting them into value-added chemicals before they are sent to landfills or incinerated. Thermal depolymeriza-tion of PMMA at temperatures above 350 ◦C in an inert atmosphere yields over 90 % methyl methacrylate (MMA) monomer purity with a monomer yield ranging from 70 % to 90 %. The focus of industrial chemical recycling of waste PMMA is on generating MMA monomer, which then requires purification for potential re-polymerization.