Etude des propriétés du mélange polyéthylènetéréphtalate/modificateur de choc
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Université Sétif 1 - Ferhat ABBAS , Faculté de Technologie
Abstract
This study is part of the recovery and mechanical recycling of polyethylene terephthalate (PET) waste which is an abundant deposit due to its wide use in the packaging sector. The presence of the residual moisture during its processing in the molten state causes hydrolytic degradation leading to the decrease of its properties. In order to limit hydrolytic degradation, a crystallization (annealing) was carried out on recycled polyethylene terephthalate (PETr) to obtain crystallized recycled polyethylene terephthalate (PETrC). To improve the mechanical properties of the latter, it was mixed with a styrene-ethylene / butylene-styrene copolymer grafted with maleic anhydride (SEBS-g-MA) as an impact modifier and then compared it with PETr and virgin PET (PETv). Indeed, the study carried out on the Brabender plastograph showed that a 20% increase in the torque was observed after crystallization of the PETr. On the other hand, thermogravimetric analysis (ATG) has shown that the crystallization of PETr improves its thermal stability. Incorporation of 20% SEBS-g-MA revealed a significant increase in impact strength of 356%, 158% and 188% for PETrC, PETr and PETv, respectively. This can be explained by the enhancement of the interface resulting from the reaction between the functional groups of PETrC and those of SEBS-g-MA, which was subsequently confirmed by IFTR (Fourier Transform InfraRed) analysis. On the other hand, analysis of thermal properties by differential scanning calorimetry (DSC) has shown that the temperature of cold crystallization of the PETrC / SEBS-g-MA mixture decreases and that its degree of crystallinity varies slightly from that of PETrC. The thermomechanical characterizations by dynamic mechanical analysis (DMA) and the heat deflection temperature (HDT) have shown that the addition of SEBS-g-MA to PETrC leads to the decrease of the conservation modulus and the HDT
Description
Cette étude s’inscrit dans le cadre de la valorisation et du recyclage mécanique des déchets de polyéthylène téréphtalate (PET) qui constitue un gisement abondant en raison de son emploi dans le secteur de l’emballage. La présence de l’humidité résiduelle lors de sa transformation à l’état fondu, entraîne une dégradation hydrolytique conduisant à la diminution de ses propriétés. Afin de limiter la dégradation hydrolytique, une cristallisation par (recuit) a été effectuée sur le polyéthylène téréphtalate recyclé (PETr) pour obtenir le polyéthylène téréphtalate recyclé cristallisé (PETrC). Pour améliorer les propriétés mécaniques de ce dernier, il a été mélangé avec un copolymère styrène-éthylène / butylène-styrène greffé par l'anhydride maléique (SEBS-g-AM) en tant qu'un modificateur de choc puis le comparé au PETr et PET vierge (PETv). En effet, l’étude effectuée sur le plastographe Brabender a montré qu’une augmentation de 20% du couple a été observée après cristallisation du PETr. D’autre part, l'analyse thermogravimétrique (ATG) a montré que la cristallisation du PETr améliore sa stabilité thermique. L'incorporation de 20% de SEBS-g-AM a révélé une augmentation significative de la résistance aux chocs de 356%, 158% et 188% pour PETrC, PETr et PETv, respectivement. Ceci peut être expliqué par le renforcement de l'interface résultant de la réaction entre les groupements fonctionnels du PETrC et ceux de l’SEBS-g-AM, ce qui a été par la suite confirmé par l'analyse IFTR (Infrarouge à Transformée de Fourier). D'autre part, l'analyse des propriétés thermiques par calorimétrie différentielle à balayage(DSC) a montré que la température de cristallisation à froid du mélange PETrC/SEBS-g-AM diminue et que son degré de cristallinité varie légèrement par rapport à celui du PETrC. Les caractérisations thermomécaniques par l'analyse mécanique dynamique (DMA) et la température fléchissement sous charge (TFC) ont montré que l’ajout de SEBS-g-AM aux PETrC conduit à la diminution du module de conservation et la TFC.