Elaboration d’un nouveau matériau composite thermoplastique à base de mélange PEBD/PLA renforcé par des déchets de fibres de jute

Abstract

L’objectif de ce travail consiste à valoriser les déchets de fibres de jute provenant de l'industrie du tapis dans le développement de biocomposites à base de mélanges de polyéthylène basse densité (PEBD) polymère non biodégradable, issu de la pétrochimie et de l'acide polylactique (PLA) polymère biodégradable, issu des ressources renouvelables. En Premier lieu, des mélanges PEBD/PLA de composition variable, (100/0, 80/20, 50/50, 20/80, 0/100) ont été préparés et caractérisés (propriétés mécaniques, thermiques et morphologiques). Les résultats ont montré l'incompatibilité entre le PEBD et le PLA. L’essai de biodégradation a montré que le mélange PEBD/PLA (50/50) présente le meilleur taux de dégradation. Dans la deuxième étape, la compatibilisation de ces deux polymères a été étudiée. À cet effet, cinq polyoléfines fonctionnalisées ont été testées: le poly (éthylène-co-méthacrylate de glycidyle) (8% GMA) (PE-g-GMA); le polypropylène-greffé-anhydride maléique) (1,4% de anhydride maléique) (PP-g-MA); le polyéthylène-co-ester acrylique-co-méthacrylate de glycidyle (8% méthacrylate de glycidyle, 24% acrylique de méthyle); le polypropylènegreffé-anhydride maléique avec pourcentage élevé d’anhydride maléique, le poly (éthylène-co-acrylate de butyle-coanhydride maléique) (6% acrylate de Butyle, 3% anhydride maléique) (E-BA-MAH). C’est le compatibilisant PE-g-GMA qui a présenté les meilleurs résultats en termes de propriétés de traction et de morphologie. Enfin, des composites PEBD/PLA/PE-g-GMA (20/80/5) renforcés avec 0-40% en poids de déchets de fibres de jute ont été préparés et caractérisés (propriétés en traction, résistance au choc Charpy, morphologie et propriétés thermiques). Les résultats ont montré une amélioration des propriétés en traction et une adhésion interfaciale satisfaisante entre les fibres de jute et les mélanges de polymères. En outre, la stabilité thermique a été affectée par l'incorporation de 10% de fibres de jute, mais a très peu varie avec l'augmentation de la charge en fibres.