Développement d'un biopolyester « super renforcé »

 

Andro Vachon

Cégep de Thetford

 

Domaine : matériaux

Programme de recherche pour les enseignants de collège

Concours 2013-2014

Mon projet de recherche consiste à concevoir une nouvelle formulation viable économiquement à partir d'un polyester biosourcé, l'acide polylactique (PLA). L'étude consistera à caractériser les propriétés mécaniques des différentes recettes afin d'optimiser les résultats à l'impact et les propriétés thermomécaniques. L'impact sera amélioré en optimisant les proportions d'élastomères thermoplastiques dans la matrice PLA. Les propriétés thermomécaniques seront améliorées en incorporant des bioplastifiants et des agents nucléants, dans le but d'accélérer la cristallisation du PLA.

Afin de réduire les coûts de production du nouveau polymère, des charges peu coûteuses (talc, carbonate de calcium et gypse) seront incorporées dans différentes formulations tout en préservant les propriétés mécaniques du polymère. Des essais en laboratoire (extrusion et injection) permettront de déterminer les paramètres de moulage optimaux (séchage du polymère, paramètres machines, propriétés du polymère fondu et facteur de retrait, dilatation thermique, etc.) Des tests de compostage et de vieillissement (temps et exposition aux UV) seront réalisés sur le nouveau mélange. Une transparence de ce dernier sera visée.

Un outillage d'injection instrumenté (capteurs de pression et température) sera utilisé pour établir les longueurs d'écoulement en fonction de l'épaisseur de la paroi. Ces tests seront combinés à une étude rhéologique. Une série d'essais exploratoires est prévue afin d'incorporer et d'optimiser la dispersion de nano-charges telles que la nanocellulose cristalline.