Développement de compositions polymères biosourcées sur base PLA pour des applications automobiles

Delphine Notta-Cuvier (1) , Jérémy Odent (2) , Rémi Delille (1) , Marius Murariu (2) , Franck Lauro (1) , Jean-Marie Raquez (2) , Bruno Bennani (1) , Philippe Dubois (2)

1 LAMIH - Laboratoire d'Automatique, de Mécanique et d'Informatique industrielles et Humaines - UMR 8201
2 UMons - Université de Mons

PLA is a bio-based and biodegradable polymer with high tensile strength and rigidity. Nevertheless, its low impact toughness and its brittleness are obstacles for a use in highly loaded parts. To overcome these drawbacks, the influence of several additives is studied. First of all, PLA plasticization by TBC leads to a marked increase of ductility, however counterbalanced by a drop of tensile strength and rigidity. The formation of copolymers PLA-impact modifier (BS) allows to increase impact toughness but not ductility. Finally, quaternary compositions PLA-BS-TBC-clay nano-reinforcements have interesting tensile and impact properties compared to a mineral filled PP frequently used for automotive applications.

Le PLA est un polymère biosourcé, biodégradable et à hautes rigidité et résistance en traction. Toutefois, sa faible résilience et sa fragilité sont des obstacles à son utilisation pour des pièces fortement sollicitées. Pour y remédier, cette étude s'intéresse à l'enrichissement progressif de compositions à base de PLA. Dans un premier temps, l'ajout de plastifiant (TBC) permet une nette augmentation de la ductilité du matériau, mais dégrade les autres propriétés en traction. La formation de copolymères PLA-modificateur d'impact (BS) permet un fort accroissement de la résilience, mais pas de la ductilité. Enfin, les compositions quaternaires PLA-BS-TBC-nanocharges d'argile constituent une piste viable pour une utilisation sous fortes sollicitations, grâce à des propriétés mécaniques en traction et à l'impact prometteuses, comparées à celles d'un PP chargé, classiquement utilisé dans l'automobile.

Mots clés: Nanoclay reinforcements; Automotive applications; Bio-based polymers; Plasticization

Mots clés: Polymères biosourcés; Plastification; Nanocharges d’argile; Automobile

Domaines: Matériaux; Mécanique des matériaux [physics.class-ph]

Delphine Notta-Cuvier, Jérémy Odent, Rémi Delille, Marius Murariu, Franck Lauro, et al.. Développement de compositions polymères biosourcées sur base PLA pour des applications automobiles. Conférence Matériaux 2014 - Colloque Ecomatériau, Nov 2014, Montpellier, France. pp.10. ⟨hal-01105045v2⟩