Étude sur le renforcement du polylactide par polyester biosourcé flexible contenant des unités d'acide lactique

Wen-xing Lv ,  

Zhi-lin Ou ,  

Yi Su ,  

Jing Huang ,  

Ting Li ,  

Shi-bo Wang ,  

Xu-hui Zhang ,  

Wei-fu Dong ,  

摘要

En raison de nombreux avantages tels que la matière première renouvelable et la biodégradabilité, le matériau acide polylactique (PLA) suscite un grand intérêt, mais son manque de ténacité limite fortement son application pratique. Les méthodes traditionnelles de renforcement présentent des problèmes tels que l'introduction de composants d'origine pétrolière, une faible efficacité de renforcement ou une dégradation de la biodégradabilité. Cette étude a conçu et synthétisé un polyester biosourcé l-BPELAn contenant des unités d'acide lactique, avec une faible température de transition vitreuse (Tg) et un faible poids moléculaire, et a préparé des mélanges PLA/l-BPELAn par fusion. Une étude systématique de la structure, des propriétés mécaniques, des performances de transformation et du comportement dégradatif des mélanges de polylactide a été réalisée. Les résultats montrent que le mélange avec 15 phr de l-BPELA20 atteint une allongation à la rupture de (609,5±23,5)% et une résistance aux chocs de (39,5±1,6) kJ/m2, réalisant ainsi un renforcement du PLA. Le mécanisme d'amélioration de la ténacité est dû à un mécanisme multiple de microfissures initié par l-BPELA20. Par ailleurs, le flux de fusion du mélange atteint 12,8 g/10 min, permettant la fabrication par impression 3D d'objets à structures complexes. La dégradation simulée en compost montre que le mélange se dégrade presque complètement en 30 jours, tandis que le PLA pur laisse des résidus notables. Cette étude propose une nouvelle stratégie pour développer des matériaux PLA entièrement biosourcés, à haute ténacité et à dégradation rapide, ce qui favorisera l'application pratique des matériaux PLA respectueux de l'environnement.

关键词

polylactide;polyester biosourcé;renforcement;dégradation rapide;impression 3D

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