Mise en forme et caractérisation des mélanges polylactide/copolymère éther-amide

Les polymères bio-sourcés ont fait l'objet de nombreuses études dans le but de remplacer les matériaux plastiques provenant du pétrole. Parmi les matériaux bio-sourcés, le polylactide (PLA) est maintenant commercialisé pour des applications de thermoformages et d'emballages par extrusion soufflage. Sa transparence, son haut module d'Young, sa contrainte de traction maximale élevée et son coût relativement faible ont fait de ce polymère une solution commerciale viable. Toutefois, sa faible résistance aux chocs et aux hautes températures a limité son utilisation dans de nombreuses applications industrielles. L'étude ici menée s'intéresse à l'amélioration de la résistance en impact d'un grade de polylactide et tout particulièrement au lien entre la cristallinité des mélanges à base de PLA et leurs propriétés mécaniques. La résistance aux chocs du PLA a été augmentée par l'ajout d'un modifiant choc : un copolymère linéaire aléatoire d'éther-amide (PEBAX 3533TM). Un copolymère linéaire aléatoire d'éthylène, d'acrylate de méthyle et de méthacrylate de glycidyle (LOTADER AX8900TM) a aussi été utilisé pour compatibiliser le modifiant choc avec la matrice de PLA. Les propriétés rhéologiques, mécaniques et thermiques des mélanges trempés et recuits ont été analysées ainsi que leurs morphologies. D'un point de vue rhéologique, les mélanges ont été testés en cisaillement oscillatoire pour déterminer si les additifs utilisés pouvaient augmenter les propriétés à l'état fondu du PLA et améliorer sa résistance thermique. Des tests par DMA ont été effectués sur le PLA et les mélanges pour estimer leur tenue mécanique vis-à-vis de la température. La résistance au test impact Izod et les propriétés de traction ont été mesurées selon les standards ASTM. Une dispersion micrométrique du modifiant choc a été obtenue en présence du compatibilisant. Une estimation de la taille des cristaux de PLA par microscopie optique polarisée a été réalisée. Une augmentation significative de la ténacité des mélanges a été mesurée avec seulement 10 % en poids d'additifs. Les échantillons recuits ont montré les meilleures propriétés en impact avec une résistance atteignant 68 kJ/m2, soit 20 fois celle du PLA.