Etude des mélanges poly(éthylène) - poly(butylène téréphtalate) : compatibilisation, morphologie et propriétés barrières

par Isabelle Pesneau

Thèse de doctorat en Sciences. Chimie des polymères

Sous la direction de Alain Michel.

Soutenue en 1996

à Lyon 1 .

Le jury était composé de Alain Michel.

mots clés

• Éthylène
• Acétate de vinyle
• Copolymères
• Estérification
• Perméabilité

Résumé

Ce travail concerne l'etude des melanges pe/pbt et de leur compatibilisation par l'intermediaire d'un copolymere pbt-g-eva. Une etude bibliographique a montre que les melanges polyester/polyolefine pouvaient etre compatibilises in situ lors de leur mise en uvre en utilisant des polyolefines fonctionalisees. Dans notre cas, nous avons choisi d'utiliser un copolymere d'ethylene et d'acetate de vinyle. Le compatibilisant est synthetise par une reaction de transesterification lors de la mise en uvre de melanges pe/pbt/eva/catalyseur. La premiere partie de ce travail concerne l'etude des reactions chimiques provoquees par l'introduction d'un catalyseur: reaction d'echange ester-ester mais egalement reactions parasites de coupures des chaines du pbt et de reticulation de la matrice pe. A l'aide de reactions modeles, l'ordre de reactivite suivant a ete trouve vis-a-vis des reactions de transesterification: dbto > ti(obu)#4 > zr(oet)#4 > ptsoh. Dans le cas de dbto, precurseur des distannoxanes, veritables catalyseurs de la reaction, la formation de copolymere pbt-g-eva a egalement pu etre mise en evidence par rmn. Cependant, les catalyseurs les plus actifs pour les reactions de transesterification sont egalement les plus actifs pour les reactions de coupures des chaines pbt. La deuxieme partie de ce travail concerne l'etude des proprietes des systemes reactifs pe/pbt/eva/catalyseur. L'introduction d'eva et de catalyseur aux melanges pe/pbt conduit a une evolution de la morphologie. Avec dbto, une diminution de la taille des nodules de pbt a ete mise en evidence. Cette observation met en evidence l'action compatibilisante du copolymere pbt-g-eva vis-a-vis des melanges pe/pbt. Par contre, l'introduction d'eva a ces melanges est nefaste pour les proprietes barrieres (l'eva est peut resistant aux solvants organiques). De meme, l'introduction d'eva et de catalyseur n'ameliore pas les proprietes mecaniques du systeme pe/pbt. L'utilisation d'evoh a la place d'eva permet d'eviter l'augmentation de la permeabilite, sans pour autant ameliorer les proprietes mecaniques

Titre traduit

Study of poly(ethylene)/poly(butylene terephthalate) blend: compatibilization, morphology and barrier properties

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