Analysis of models predicting morphology transitions in reactive twin screw extrusion of bio-based polyester/polyamide blends / J.-I. Gug in INTERNATIONAL POLYMER PROCESSING, Vol. XXXII, N° 3 (07/2017)  

[article]  inINTERNATIONAL POLYMER PROCESSING > Vol. XXXII, N° 3 (07/2017) . - p. 363-377 Titre : Analysis of models predicting morphology transitions in reactive twin screw extrusion of bio-based polyester/polyamide blends Type de document : texte imprimé Auteurs : J.-I. Gug, Auteur ; B. Tan, Auteur ; M. Downie, Auteur ; J. Barrington, Auteur ; M. J. Sobkowicz, Auteur Année de publication : 2017 Article en page(s) : p. 363-377 Note générale : Bibliogr. Langues : Anglais (eng) Catégories : Alliages polymères -- propriétés mécaniques Biomatériaux Catalyse Extrudeuse bi-vis Matières plastiques -- Extrusion Morphologie (matériaux) Polyamide 11 Polylactique, Acide L'acide polylactique (anglais : polylactic acid, abrégé en PLA) est un polymère entièrement biodégradable utilisé dans l'alimentation pour l'emballage des Å“ufs et plus récemment pour remplacer les sacs et cabas en plastiques jusqu'ici distribués dans les commerces. Il est utilisé également en chirurgie où les sutures sont réalisées avec des polymères biodégradables qui sont décomposés par réaction avec l’eau ou sous l’action d’enzymes. Il est également utilisé pour les nouveaux essais de stent biodégradable. Le PLA peut-être obtenu à partir d'amidon de maïs, ce qui en fait la première alternative naturelle au polyéthylène (le terme de bioplastique est utilisé). En effet, l'acide polylactique est un produit résultant de la fermentation des sucres ou de l'amidon sous l'effet de bactéries synthétisant l'acide lactique. Dans un second temps, l'acide lactique est polymérisé par un nouveau procédé de fermentation, pour devenir de l'acide polylactique. Ce procédé conduit à des polymères avec des masses molaires relativement basses. Afin de produire un acide polylactique avec des masses molaires plus élevées, l'acide polylactique produit par condensation de l'acide lactique est dépolymérisé, produisant du lactide, qui est à son tour polymérisé par ouverture de cycle. Le PLA est donc l’un de ces polymères, dans lequel les longues molécules filiformes sont construites par la réaction d’un groupement acide et d’une molécule d’acide lactique sur le groupement hydroxyle d’une autre pour donner une jonction ester. Dans le corps, la réaction se fait en sens inverse et l’acide lactique ainsi libéré est incorporé dans le processus métabolique normal. On obtient un polymère plus résistant en utilisant l'acide glycolique, soit seul, soit combiné à l’acide lactique. Rhéologie Tension superficielle Viscosité Index. décimale : 668.4 Plastiques, vinyles Résumé : Immiscible PLA/PA11 of 80/20 and 50/50 wt% were compatibilized through addition of p-toluenesulfonic acid (TsOH) catalyst in reactive ultra-high speed twin-screw extrusion. Two mixing screw designs were compared for their ability to disperse the PA11 droplets in the PLA matrix as a function of screw speed up to 2000 rpm. The size and polydispersity of droplets of dispersed PA11 decreased when a high shear (HS) screw was used, whereas broad droplet size distribution was produced in the low shear (LS) screw. Two models predicting the droplet size dependence on shear rate, viscosity ratio and interfacial tension were fit to the experimental data. The Serpe model including volume fraction effects produced a better fit compared to the Wu model, which does not include volume fraction effects. Mechanical testing indicated that the compatibility of PLA/PA11 blends was improved through addition of TsOH catalyst for 50/50 wt% blends due to ester – amide exchange reactions at the interfaces in the immiscible PLA and PA11 phases. The enhancement of ductility was greater after processing with the LS screw configuration than the HS screw configuration. The inferior properties after high shear mixing were likely due to molecular weight degradation during processing. While the aggressive shear in the HS screw design resulted in fine dispersion, care should be taken to minimize degradation, especially for shear sensitive polymers. Note de contenu : - BACKGROUND OF BREAKUP AND COALESCENCE MODEL - EXPERIMENTAL : Materials, blending and sampling - Testing and characterization - RESULTS AND DISCUSSION : Viscosity analysis - Estimation of interfacial tension of the blend - Blend phase morphology analysis - Comparison of models for droplet size prediction - Mechanical properties of the blends DOI : 10.3139/217.3351 En ligne : https://drive.google.com/file/d/1xdejXufU4dYib-JQfJV2pGgYEMSEEhdG/view?usp=drive [...] Format de la ressource électronique : Pdf Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=28838 [article]

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