Effect of annealing on thermal and dynamic mechanical properties of poly(lactic acid)

Abstract

Les effets de la température de recuit (Ta : 80-140°C) et du temps (ta : 3-30h) sur la transition de phase cristalline dans le poly(acide lactique) (PLA) ont été étudiés par Calorimétrie Différentielle à Balayage (DSC) et Analyse Mécanique Dynamique ( DMA). Dans les courbes DSC, l'échantillon recuit à Ta=80°C avec un intervalle de temps (ta : 10-30h) présente un pic exothermique particulièrement petit (Texo) autour de 130°C, juste avant le point de fusion, correspondant au désordre- transition de phase d'ordre ('-à-), tandis que l'échantillon recuit à température (Ta : 90-110°C) montre un comportement de double fusion considéré comme la transition de phase '-. Vers les basses températures, le module du verre Eg rapporté par les thermogrammes DMA, montre une augmentation importante (30 000 MPa) à Ta=80°C pendant ta=3h, en raison de la densité de nucléation extrêmement élevée dans les matériaux à faible cristallisation PLA. Après une forte chute à 3 600MPa à Ta=110°C, une nette amélioration de Eg (15900MPa) est observée autour de Ta=120°C pour tous les échantillons, quel que soit le temps ta. Cet effet intéressant (amélioration de Eg dans la gamme Ta=100-120°C) peut être corrélé avec la croissance de la cristallinité dans le même domaine de Ta, et la transition de phase '- Ta (Ta : 90-110° C) déterminé par le pic DSC de fusion double Tm, qui est confirmé par l'augmentation de Tg pour Ta = 90-110°C.