La plupart des matériaux polymères utilisés dans la réalisation de composites proviennent de l’industrie pétrochimique. Pour faciliter leur recyclage, les matériaux thermoplastiques sont de plus en plus utilisés comme alternative aux matériaux conventionnels et parmi ces matériaux, les biopolymères connaissent ces dernières années un intérêt croissant. Le polylactide (PLA) représente aujourd’hui plus de 31% de la production mondiale de biopolymères et est l’un des plus intéressants en raison de son origine biosourcée, de sa biocompatibilité et de sa compostabilité en conditions industrielles [1][2] et est largement utilisé dans les domaines du packaging et du biomédical.
L’objectif de ce projet est de produire des biocomposites thermoplastiques (renfort et matrice) à base de PLA par moulage par transfert de résine thermoplastique (thermoplastic resin transfer molding – TP-RTM). Bien que le PLA soit utilisé en tant que composant principal, sa faible température de transition vitreuse (60°C) et son faible allongement à la rupture (3-6%) limitent son utilisation, en particulier pour des applications durables, il est donc communément mélangé à d’autres polymères afin d’améliorer ses propriétés thermomécaniques. Le polyéthylène téréphtalate (PET) est un candidat pour la réalisation de mélanges de polymères immiscibles avec le PLA dans le but de compenser ses faiblesses.
En pratique, cette étude vise à optimiser la formulation d’un mélange de polymères immiscibles PET/PLA en identifiant une morphologie de phases optimale permettant d’obtenir un fil avec des propriétés mécaniques compatibles avec le tissage afin de réaliser un renfort tissé thermoplastique. Une mise en oeuvre des mélanges de polymères par extrusion puis filage par voie fondue permettra d’obtenir des multifilaments qui seront tissés pour produire le renfort thermoplastique. L’une des principales difficultés est l’optimisation de l’interface du composite selon la morphologie du mélange afin de favoriser l’adhésion renfort/matrice.
Encadrement : Aurélie Cayla aurelie.cayla@ensait.fr
Fanny Bonnet fanny.bonnet@univ-lille.fr
Baptiste Dutailly baptiste.dutailly@ensait.fr