Polyethylene Terephthalate (PET) Films Surface Modification Through Blending

Contrôler l'adhérence de la surface des polymères est un problème clé de la technologie des surfaces, les polymères étant des matériaux communément utilisés depuis de nombreuses années. Deux aspects différents de la modification de surface sont abordés dans cette étude. Le premier est l'amélioration du caractère hydrophile, le second est la création d'une rugosité de surface du film de PET. Dans cette thèse, nous développons une approche nouvelle et simple pour modifier la surface d'un film de polyéthylène téréphtalate (PET) par un mélange de polymères en extrusion doublevis. Un exemple décrit dans la thèse utilise le polyéthylène glycol (PEG) dans le polyéthylène téréphtalate (PET) pour modifier la surface du film de PET. Le PEG est un polymère hydrophile avec un groupe fonctionnel carbonique et un pourcentage élevé d'oxygène par carbone dans sa structure chimique. Pour augmenter le taux de migration du PEG vers la surface du film, une faible quantité de polystyrène (PS) a été ajoutée dans le système comme troisième composant. Cette nouvelle méthode a été utilisée car les chaînes polymères du PEG, qui sont courtes, migrent facilement à la surface et reviennent dans la masse du polymère pendant la phase de refroidissement. Le PS à haut poids moléculaire étant fortement incompatible avec le PET stabilise les molécules de PEG dans la couche à la surface du film. L'enrichissement de la surface en PEG a été observé à l'interface polymère/air du film polymère composé du système PETPEG- PS tandis que pour le système binaire PET-PEG, une plus grande quantité de PEG a été distribuée au coeur de l'échantillon. Un autre exemple décrit la morphologie de la surface du film de mélange ternaire de polymères. Dans cette partie de l'étude, l'apparence de la surface du polymère tient compte de la migration des molécules du constituant minoritaire vers la couche supérieure en surface des films. Différents polymères, comme le PS, le PBAT, le PCL, le PMMA et le PLA, ont été utilisés en tant que seconde phase minoritaire dans un système contenant du PET et du PEG. Un taux de migration plus élevé du PEG vers l'interface polymère/air a été observé dans les systèmes avec des morphologies hydrophobes et le plus haut taux de migration pour le mélange PET/PS/PEG. L'énergie de surface la plus élevée est 54 mN/m pour le film composé de PET avec 5% en masse de PS et 7% en masse de PEG, la concentration optimale de PS par rapport à la concentration de PEG à la surface est alors 7% en masse. vi De plus, une nouvelle méthode a été proposée afin de créer une surface rugueuse des films de PET. Nous avons considéré l'épaississement de la phase de PS dans les films extrudés de PET. Afin de rendre la surface des films de PET rugueuse, une faible quantité de résine phénoxy PKHH a été utilisée pour changer la tension interfaciale du système PS/PET. Les effets compatibilisants du PKHH ont provoqué la formation de gouttelettes de PS plus petites, qui ont alors été capables de migrer plus facilement à travers la matrice de PET. Par la suite, aboutissant à une concentration élevée de PS localisée proche de la surface du film, cela a pris la forme de gouttelettes encapsulées juste sous la surface. La transformation de Fourier rapide en 2D des images AFM a indiqué que l'intensité de fluctuation des longueurs d'ondes à la surface du film pendant le recuit suivait une relation en loi puissance en fonction du temps et cette instabilité entraînerait l'apparition de la rugosité.