Méthodes de modification du PET

1. Modification du remplissage du PET
   La modification par charge est l'une des méthodes les plus directes et efficaces pour améliorer globalement les propriétés des matériaux en incorporant des composants inorganiques aux caractéristiques totalement différentes de celles de la matrice polymère.

2. PET modifié par des nanoparticules
   Les recherches sur les nanocomposites PET modifiés par des nanoparticules sont désormais bien établies. Ke et al. ont utilisé de l'argile lamellaire pour modifier le PET par polymérisation par intercalation, produisant ainsi des nanocomposites PET/argile. Leurs résultats ont montré qu'à une teneur en argile de 5 % en poids, la température de déformation sous charge du composite augmentait d'environ 20 à 50 °C par rapport au PET pur, tandis que son module d'élasticité était multiplié par deux.

3. PET modifié par des fibres de verre
   Comparées aux nanoparticules, les fibres de verre de taille micrométrique (GF) offrent des avantages significatifs en termes de coût et de contrôlabilité, ce qui les rend largement utilisées pour la modification de charge des matériaux polymères.

4. Modification du mélange de PET
   La modification par mélange consiste à combiner deux ou plusieurs polymères, dont le PET, dans des proportions appropriées et sous des conditions spécifiques de température et de contrainte de cisaillement, par mélange à l'état fondu, afin de former des alliages ou des mélanges de polymères aux propriétés nouvelles. La compatibilité entre les polymères est un facteur clé de ce procédé.

5. PET modifié par polyoléfine
   Le PET et le PE présentent des différences importantes de structure chimique et sont intrinsèquement incompatibles. Des études sur des mélanges binaires simples des deux ont montré que l'amélioration de la résistance aux chocs du PET par mélange de polymères nécessite d'accroître leur compatibilité par compatibilisation. Dans les mélanges PEHD/PET, l'ajout d'EVA et d'EAA a permis d'améliorer la résistance aux chocs.

Le mélange de PET et de PP permet d'obtenir un alliage combinant les avantages des deux, ce qui améliore les performances globales. Par exemple, le PET améliore la résistance thermique du PP, tandis que le PP réduit la sensibilité du PET à l'humidité. Cependant, sans agent de compatibilisation, les mélanges PET/PP présentent une faible adhésion interfaciale et de mauvaises propriétés mécaniques.

Le PET/PS est un système incompatible, nécessitant l'ajout d'agents de compatibilisation pour assurer sa miscibilité. Des recherches ont montré que l'incorporation du copolymère styrène-glycidyl méthacrylate P(S-GMA) comme agent de compatibilisation réactif aux mélanges PET/PS permet d'obtenir un système PET/PS/P(S-GMA) bien lié et présentant des propriétés mécaniques améliorées.

6. PET modifié au polyester
   Le PBT, un plastique technique en plein essor depuis les années 1970, présente des propriétés mécaniques et une ténacité supérieures au PET, ainsi qu'une bonne aptitude au moulage. Cependant, sa résistance à la chaleur et sa fluidité sont inférieures à celles du PET, et son coût est plus élevé. Selon Teijin, l'ajout de 0,5 % de talc comme agent de nucléation aux mélanges PET/PBT permet d'obtenir des composites présentant une excellente résistance aux chocs et un faible retrait au moulage.

Le polycarbonate (PC) possède des propriétés mécaniques exceptionnelles, une grande ténacité et une température de transition vitreuse élevée, mais souffre d'une faible fluidité et d'une faible résistance au vieillissement. Le mélange de PET et de PC améliore la résistance aux chocs, et ces mélanges sont industrialisés à l'étranger pour la fabrication de composants automobiles.

7. Modification du PET par renforcement à l'élastomère
   L'ABS, l'un des polymères les plus utilisés, allie une excellente robustesse à des performances globales supérieures à celles du HIPS. Le mélange de PET et d'ABS améliore la résistance aux chocs du PET.

Des études ont montré que la masse moléculaire du PET dans les mélanges est très sensible à la température de transformation. L'hydrolyse des chaînes de PET est liée à la chaleur et aux impuretés résiduelles de catalyseur présentes dans l'ABS. Une diminution de la masse moléculaire du PET entraîne des pertes importantes en termes de résistance aux chocs et d'allongement à la rupture, tandis que le module d'Young et la résistance à la flexion restent inchangés.