Etude de la morphologie et des propriétés thermiques et mécaniques des mélanges PLA/PCL en présence de deux argiles : c30b et c15a

Abstract

Dans le cadre de ce mémoire nous nous sommes intéressés à l’étude de la morphologie et des propriétés thermiques et mécaniques des mélanges PLA/PCL en présence de deux argiles organophiles. A cet effet, les différents mélanges étudiés (PLA/PCL, PLA/nanocharges, PCL/nanocharges, PLA/PCL/nanocharges) ont été préparés à l’état fondu par extrusion. Deux charges différentes, l’une polaire (cloisite 30B) et l’autre apolaire (cloisite 15A) ont été utilisées dans la préparation des nanocomposites. La morphologie et les propriétés thermiques des matériaux résultants ont été examinées par diffraction des rayons X (DRX), microscopie électronique à balayage (MEB), analyse thermogravimétrique (ATG) et analyse calorimétrique différentielle (DSC). Les propriétés mécaniques (module d’Young, contrainte maximale et l’allongement à la rupture) des mélanges vierges (PLA/PCL) et chargés (PLA/PCL/argile) ont été déterminées par des essais de traction. La diffraction des rayons X a montré que des structures intercalées ont été obtenues avec la cloisite 15A pour les nanocomposites binaires (PLA/C15A et PCL/C15A) et ternaires (PLA/PCL/C15A), alors que des structures exfoliées ont été obtenues avec la cloisite 30B pour tous les nanocomposites, excepté le nanocomposite binaire PCL/C30B où une structure intercalée est enregistrée. La microscopie électronique à balayage a indiqué que tous les mélanges PLA/PCL étaient non-miscibles. La présence des nanocharges (cloisite 15A et cloisite 30B) a permis d’améliorer la compatibilité des mélanges PLA/PCL provoquant une amélioration des propriétés mécaniques. La stabilité thermique des mélanges PLA/PCL est améliorée en présence de la cloisite 30B.