Effect of Plasticization/Annealing on Thermal, Dynamic Mechanical, and Rheological Properties of Poly(Lactic Acid)

Abstract

Cette étude porte sur l'utilisation de poly(éthylène glycol) (PEG) de faible poids moléculaire comme plastifiant pour le poly(acide lactique) (PLA). Des films de mélange PLA/PEG ont été préparés en utilisant la méthode de coulée par solvant avec différents rapports de mélange. Les films ont été analysés par calorimétrie différentielle à balayage (DSC), analyse mécanique dynamique (DMA) et analyse rhéologique dynamique. Les résultats indiquent que l'ajout de PEG en tant que plastifiant affecte les propriétés thermiques et mécaniques des films de mélange PLA/PEG. L'étude a révélé que les températures de transition vitreuse et de cristallisation à froid diminuent avec l'augmentation de la teneur en PEG jusqu'à 20 % en poids, tandis que la cristallinité et le taux de cristallisation augmentent. Les mélanges contenant jusqu'à 20 % en poids de PEG étaient miscibles, mais une séparation de phase s'est produite lorsque la teneur en plastifiant a été augmentée à 30 % en poids. Ensuite, des échantillons amorphes de PLA pur et de PLA plastifié avec 10 % en poids de PEG ont subi un recuit à différentes températures (Ta = 80-120 °C) pendant des durées ta de 1 et 24 h. Les échantillons ont ensuite été analysés à l'aide de la DSC et de la DMA. L'ajout de PEG au PLA a modifié la teneur en formes cristallines α′ et α par rapport au PLA pur à une température donnée (Ta ; ta) et a favorisé la formation d'un mélange de cristaux α′ et α. La cristallinité obtenue lors du recuit augmentait avec l'augmentation de Ta ou ta et avec l'incorporation de PEG.