Academic literature on the topic 'Acide polylactique – Propriétés mécaniques – Rupture'

Des filaments de biocomposites PLA chargés de particules de coquillages de mer (Huître et Moule) ont été réalisés par extrusion avec quatre taux de fraction massique de particules (5%, 10%, 15%, 20%) de granulométrie inférieure à 160 microns. Ces filaments ont été utilisés pour la fabrication additive (FA) en dépôt fondu (Fused Deposition Modeling FDM) d'éprouvettes. Des essais de caractérisation thermiques et mécaniques ont été réalisés pour comprendre le comportement de ces filaments avant leur utilisation en impression. Des observations tomographiques par rayon X mettent en évidence la distribution des particules de coquillages de mer dans la matrice PLA. Des observations de faciès de rupture par microscope sont présentées. Enfin, des analyses thermogravimétriques sont réalisées et analysées.Une stratégie d'impression a été développée pour étudier l'effet des paramètres d'impression, tels que l'angle de remplissage, l'épaisseur de couche, la température d'impression et la vitesse d'impression, sur les propriétés mécaniques des biocomposites. L'objectif a permis d'identifier les paramètres optimaux permettant d'obtenir les meilleures propriétés mécaniques sur les éprouvettes haltères (norme ASTM D638) imprimées Les résultats obtenus révélent une dispersion significative, notamment en ce qui concerne la déformation à la rupture. Une étude de la rupture sur éprouvettes SENT (Single Edge Notched Tension) imprimées avec deux angles de remplissage différents (+45/-45°, 0°/90°) a été réalisée pour déterminer la ténacité des biocomposites fabriqués en couplant les essais de traction monotone avec la méthode de corrélation d'images numériques (CIN). Cette approche a permis d'obtenir une meilleure compréhension des comportements mécaniques des biocomposites et de caractériser leur résistance à la rupture
Filaments of PLA biocomposites loaded with seashell particles (Oyster and Mussel) were produced by extrusion with four mass fraction rates of particles (5%, 10%, 15%, 20%) with particle sizes less than 160 microns. These filaments were used for additive manufacturing (AM) in Fused Deposition Modeling (FDM) of test specimens. Thermal and mechanical characterization tests were conducted to understand the behavior of the filaments before their use in printing. X-ray tomographic observations highlight the distribution of seashell particles in the PLA matrix. Microscope observations of fracture surfaces are presented. Finally, thermogravimetric analyses are performed and analyzed.A printing strategy was developed to study the effect of printing parameters such as infill angle, layer thickness, printing temperature, and printing speed on the mechanical properties of the biocomposites. The objective was to identify the optimal parameters for obtaining the best mechanical properties on printed dumbbell-shaped specimens (ASTM D638 standard). The results obtained reveal significant dispersion, especially in terms of elongation at break. A fracture study on SENT (Single Edge Notched Tension) specimens printed with two different infill angles (+45/-45°, 0°/90°) was conducted to determine the toughness of the biocomposites by coupling monotonic tensile tests with Digital Image Correlation (DIC) method. This approach provided a better understanding of the mechanical behaviors of the biocomposites and characterized their fracture resistance

Cette étude propose un procédé d’ignifugation par traitement en masse du PLA basé sur l’incorporation d’un retardateur de flamme phosphoré (APP) et de composés issus des ressources renouvelables agissant comme source de carbone dans le système intumescent. L’évaluation des propriétés RF des différents matériaux selon divers tests normalisés a permis de mettre en évidence que la formulation PLA/APP/amidon présentait les meilleures performances en termes de tenue au feu. Il se développe en surface du matériau une structure intumescente qui protège l’échantillon de l’action d’une flamme ou d’une source de chaleur et permet de limiter les transferts de gaz et de matière. Afin de tenter d’expliquer le comportement au feu de la formulation optimale, les caractéristiques physiques telles que la viscosité et la conductivité thermique du système ont été évaluées. De plus, pour mettre en évidence les éventuelles interactions chimiques, la dégradation thermique des additifs et des formulations a été étudiée. L’amélioration des propriétés feu est également due à la formation d‘espèces polyaromatiques principalement liées par des ponts phosphohydrocarbonés. Par ailleurs, plusieurs solutions ont été apportées afin d’améliorer la compatibilité entre le PLA et l’amidon et ainsi augmenter les propriétés mécaniques de la formulation intumescente
The aim of this study is to evaluate the efficiency of different intumescent formulations to flame retard polylactic acid (PLA) by the incorporation of a phosphorous flame retardant compound (APP) and products coming from renewable resources. PLA/APP/starch composite shows the best fire retardant properties. Upon heating, the material forms a foamed cellular charred layer which protects the underlying material from the action of heat flux and flame and slows down heat and mass transfer between the gas and the condensed phase. The efficiency of intumescent structure can be explained by the viscosity of the formulation. Moreover, the explanation of the improvement of the fire properties is because of chemical reactions between the components of the formulation leading to thermally stable species like phosphocarbonaceous compound. Several solutions have been studied to improve mechanical properties of intumescent formulation

Les nanocomposites à matrice polymère et renforts plaquettaires d'argile ont suscité un large effort de recherches académiques et industrielles. Ces investissements sont à la hauteur des espérances en termes de niveau de propriétés et de multifonctionnalité, par comparaison aux composites traditionnels. Le présent travail se concentre sur l'élément clé que constitue l'étape d' élaboration, en relation avec l'organisation structurale et les propriétés mécaniques. Une première partie s'attache à clarifier, dans le cas d'un nanocomposite à matrice PA6, la relation entre histoire thermomécanique lors de la mise en œuvre et organisation cristalline. Ces éléments sont mis à profit dans l'optimisation des propriétés des films obtenus par extrusion-gonflage. La seconde partie aborde l'élaboration des nanocomposites à matrice polymère biosourcée, l'acide polylactique (PLA), et renforts d'argile non traitée selon un procédé original d'extrusion avec ajout d'eau, en collaboration avec l'Université de Louvain La Neuve (Unité Hauts Polymères). Les films obtenus présentent une dispersion de fins agrégats d' argile intercalés par le PLA (tactoïdes) dont l'impact est particulièrement remarquable sur la réponse mécanique, en particulier en matière de propriétés ultimes
Nanocomposites based on polymerie matrix and clay reinforcements have created a huge effort from academic and industrial researches. This investments are recompensed by the significant amelioration of several properties in comparison to conventional composites. The present work is devoted to a key parameter which is the elaboration conditions, in relation to structural organizations and mechanical properties. The first part deals with the clarification, in case of Nylon 6 nanocomposites, of the relationship existing between thermo-mechanical history and crystalline organization. Those elements are then used in properties optimization of blown films. The second part of the work tackles the elaboration of nanocomposites with a biodegradable polymerie matrix (Polylactide) and an unmodified clay using an original process of water injection, in collaboration with the university of Louvain La Neuve (High Polymer Unit). The obtained films exhibit a dispersion of fine clay aggregates intercalated by PLA (tactoïdes). The presence of this dispersion gives raise to a remarkable mechanical behavior, especially in term of ultimate properties

L'attractivité des matériaux polymères issus de ressources renouvelables augmente continuellement en raison de la prise de conscience environnementale de la société. Dans ce contexte, l’acide polylactique (PLA) est un biopolymère qui possède d’indéniables atouts (notamment en termes de rigidité et résistance en traction/flexion) permettant d’envisager des applications à grande échelle, par exemple pour l’automobile. Cependant, les applications durables du PLA sont encore considérablement restreintes à cause de sa fragilité et de sa stabilité thermique limitée. Dans cette thèse, nous nous sommes focalisés sur la conception de nouveaux matériaux à base de PLA pour des applications dans l’automobile, en travaillant notamment sur l’amélioration des propriétés thermiques et mécaniques (notamment la ductilité), y compris sous haute vitesse de déformation. Ainsi, la composition optimale permettant d’atteindre le meilleur compromis entre différentes propriétés (ductilité, résistance et rigidité, résilience, stabilité thermique…), tout en étant composée d’au moins 50% de matériaux biosourcés est déterminée. D'autres stratégies visant à améliorer la capacité ou la vitesse de cristallisation des compositions à base de PLA ont également été étudiées. Dans tous ces développements, une attention particulière est portée sur l’étude des interactions entre structure, propriétés et process
The interest to use polymeric materials derived from renewable resources increases continuously due to considerably improved environmental awareness and the expected depletion of petrochemical ressources. In this regard, Poly(lactic acid), PLA, is a biopolymer that can respond to the demand for such materials for a wide range of applications, thanks to interesting mechanical properties such as high tensile/flexural strength and rigidity, in particular. However, in many cases, durable applications of PLA have been significantly limited by its inherent brittleness and limited thermal stability. In this dissertation, we focused on the design of new biobased PLA materials for automotive parts subjected to severe loading and environmental conditions, by improving thermal and mechanical properties, including under high strain rate loadings. Thus, the most promising compound is selected as the one that offers the best balance between different properties (ductility, strength and stiffness, impact toughness, good thermal stability…) with a content of bio-sourced polymer in the blend at least equal to 50%. Other strategies to improve crystallinity of PLA-based compounds are also studied. In all those developments, a particular attention is paid to the study of structure-process-properties interactions

Les nanocomposites à matrice polymère et renforts plaquettaires d'argile ont suscité un large effort de recherches académiques et industrielles. Ces investissements sont à la hauteur des espérances en termes de niveau de propriétés et de multifonctionnalité, par comparaison aux composites traditionnels. Le présent travail se concentre sur l'élément clé que constitue l'étape d' élaboration, en relation avec l'organisation structurale et les propriétés mécaniques. Une première partie s'attache à clarifier, dans le cas d'un nanocomposite à matrice PA6, la relation entre histoire thermomécanique lors de la mise en œuvre et organisation cristalline. Ces éléments sont mis à profit dans l'optimisation des propriétés des films obtenus par extrusion-gonflage. La seconde partie aborde l'élaboration des nanocomposites à matrice polymère biosourcée, l'acide polylactique (PLA), et renforts d'argile non traitée selon un procédé original d'extrusion avec ajout d'eau, en collaboration avec l'Université de Louvain La Neuve (Unité Hauts Polymères). Les films obtenus présentent une dispersion de fins agrégats d' argile intercalés par le PLA (tactoïdes) dont l'impact est particulièrement remarquable sur la réponse mécanique, en particulier en matière de propriétés ultimes
Nanocomposites based on polymerie matrix and clay reinforcements have created a huge effort from academic and industrial researches. This investments are recompensed by the significant amelioration of several properties in comparison to conventional composites. The present work is devoted to a key parameter which is the elaboration conditions, in relation to structural organizations and mechanical properties. The first part deals with the clarification, in case of Nylon 6 nanocomposites, of the relationship existing between thermo-mechanical history and crystalline organization. Those elements are then used in properties optimization of blown films. The second part of the work tackles the elaboration of nanocomposites with a biodegradable polymerie matrix (Polylactide) and an unmodified clay using an original process of water injection, in collaboration with the university of Louvain La Neuve (High Polymer Unit). The obtained films exhibit a dispersion of fine clay aggregates intercalated by PLA (tactoïdes). The presence of this dispersion gives raise to a remarkable mechanical behavior, especially in term of ultimate properties

The overall mechanical properties of natural fibre reinforced biocomposites are largely governed by the intrinsic strength of reinforcement fibres as well as by the level of adhesion between the fibres and the matrix polymer. The research work reported in this manuscript presents a model investigation of the adhesion properties of the major polysaccharides in flax and a polylactic acid polymer matrix, and a correlation between these interactions and the final mechanical properties of the fibre and the composite. The main objective of this multi-length scale analysis is to better understand the complex role of the different polysaccharides present in flax fibres at the biocomposite interface. We first submit a raw flax fibre to two separate treatments, an enzymatic and an alkali one, which are known to indirectly promote the adherence between the reinforcement fibre and a PLA matrix. The detailed investigation of the morphology, mechanical and adherence properties of the treated fibres allows to observe the removal of the middle and primary layers down to the cellulose microfibrils networks of the secondary layers, and underlines the importance of limiting the attack of encrusting amorphous hemicellulose matrix within the secondary layer that is essential both in order to maintain interesting material properties and to promote adhesion with PLA. In a second time, we adapt the colloidal force microscopy to directly probe interaction forces between PLA and the different polymers in flax fibre. The system was first tested on cellulose and PLA to estimate the Hamaker constant and the work of adhesion. From the Nardin and Schultz equation, the experimental data obtained by local techniques such as AFM were found to be more realistic, in contrast, with those obtained from averaging techniques that are known to be not suited for heterogeneous samples such as flax fibres. The colloidal force microscopy was thus used to selectively measure all the possible. Interaction between the different polysaccharides of the fibres and the PLA matrix to qualitatively identity the weakest interaction system in a biocomposite. The results underline the important interactions of PLA matrix with both hemicellulose and pectin materials, even at low humidity rate. We postulated that the high water content of these two polysaccharides may be responsible for several mechanisms of interaction with PLA, such as hydrogen bonds, capillary forces or inter-diffusion processes. In parallel, adhesion force mapping of real raw and treated flax fibre’s surface by AFM force-volume technique give complementary results that underline an important adhesion with these two polysaccharides

Des produits de consommation de première nécessité aux produits les plus fortuits, l'emballage, en particulier plastique, constitue aujourd'hui un élément indispensable de notre vie quotidienne. Son utilisation intensive dans le domaine agroalimentaire pour un usage unique à courte durée de vie incite aujourd'hui à s'orienter vers de nouveaux matériaux d'origine renouvelable et biodégradables, aux caractéristiques similaires que leurs homologues issus des ressources fossiles. Les mélanges à base de biopolymères et de biopolyesters peuvent être une bonne alternative. Dans ce présent travail de thèse, des mélanges de farine de blé, thermoplastifiée par du glycérol et de l'eau, et des polyesters biosourcés et biodégradables tels que le PLA et/ou le PHB ont été obtenus par extrusion bivis et moulés par injection thermoplastique. Les caractéristiques thermiques, thermomécaniques dynamiques, morphologiques, mécaniques et barrières de ces nouveaux matériaux ont été étudiés. De l'acide citrique a été utilisé comme agent de compatibilisant pour améliorer l'interface amidon/PLA. Les différentes investigations nous ont permis de mettre au point différents types de formulations aux caractéristiques mécaniques et barrières à la vapeur d'eau intéressantes pour la fabrication de corps de barquettes d'emballage alimentaire de denrées périssables comme la viande ou les fromages. L'aptitude au contact alimentaire des matériaux farine thermoplastifiée/polyester et l'impact de l'incorporation des polyesters sur la biodégradabilité de ces matériaux ont également été étudiés
From basic and essential to unnecessary and optional consumer products, packaging, particularly plastic, is today an indispensable part of our daily life. Its extensive use in the food industry for a single use and for a short shelf-life encourages us today to move towards new renewable and biodegradable materials with similar characteristics than their counterparts from fossil resources. Biopolymers and biopolyesters blends can be a good alternative. Within the framework of this present work, wheat flour, thermoplasticised by glycerol and water, and biobased and biodegradable polyesters such as PLA and/or PHB, were blended using an industrial twin screw extruder and were injection-molded into thermoplastic materials. Thermal, dynamic thermomechanical, morphological, mechanical and barriers properties of these new materials were studied. Citric acid was used as a compatibilizer to improve the interface starch/PLA. The different investigations have allowed us to develop various types of formulations, with mechanical characteristics and barrier properties to water vapor, very attractive for manufacturing plastic food packaging which can be used for meats or cheeses. Food contact suitability and biodegradability of thermoplasticised wheat flour/polyester materials have also studied

L'élaboration de composites micro-fibrillaires a été réalisée par fibrillation in-situ à partir de couples de polymères immiscibles. Dans un premier temps, un mélange polypropylène / polyamide 6 (PP/PA6) a été utilisé comme référence pour la mise au point du procédé d'extrusion - étirage en continu. En faisant varier les paramètres rhéologiques, il est apparu que la fibrillation est soumise aux conditions d'un rapport de viscosité inférieur à 4 et d'un rapport d'élasticité inférieur à 1 durant le mélangeage. Des expériences portant sur la température de mise en forme des composites micro-fibrillaires par injection ont montré que la préservation de la morphologie nécessite une température inférieure à la température de fusion de la phase dispersée. Dans un deuxième temps, ces travaux ont porté sur l'incorporation de nanocharges d'argile dans un but de compatibilisation du mélange PP/PA6. Différentes voies d'ajout de la montmorillonite modifiée ont été testées. Parmi celles-ci, il a été vu que la pré-dispersion de la nanocharge dans la matrice PP aboutit à une migration des feuillets d'argile du PP vers l'interface PP/PA6 lors du procedé de fibrillation in-situ. Un affinement des fibrilles a été constaté à cette occasion, entraînant une amélioration de la résistance au choc. Enfin, une dernière partie a été consacrée au développement d'un composite micro-fibrillaire bio-sourcé acide polylactique / polyamide 11 sur la base des résultats précédemment acquis. Bien qu'une morphologie partiellement fibrillaire ait été formée lors de l'étirage, la mise en forme du composite par injection a entraîné la destruction des fibrilles par échauffement et relaxation
Elaboration of microfibrillar composites based on immiscible polymer blends was performed by means of in-situ fibrillation. First, a polypropylene / polyamide 6 blend (PP/PA6) was used as a reference in order to develop an extrusion - drawing process. Upon variation of rheological parameters, it appeared that fibrillation requests a viscosity ratio less than 4 and an elastic ratio less than 1. Experiences about influence of processing temperature demonstrated that the injection step must be proceed at a temperature lower than the melting temperature of the dispersed phase in order to preserve the morphology. In a second part, this study dealt with the incorporation of organically modified montmorillonite with the aim of compatibilizing PP/PA6 blends. Several ways of nanoclay addition have been tested. Among them, nanoclay pre-dispersion in the PP matrix lead to the migration of clay platelets from PP to PP/PA6 interface during the in-situ fibrillation process. Hence, fibrils refinement was observed, inducing an improvement of impact resistance. Finally, one last part was dedicated to the development of a poly(lactic acid) / polyamide 11 bio-based micro-fibrillar composite. Whereas a partially fibrillar morphology was formed upon drawing, injection of the composite involved fibrils destruction due to overheating and subsequent relaxation

L’objectif principal de cette thèse est d’améliorer les propriétés (thermo)mécaniques de l’acide polylactique (PLA) biosourcé pour atteindre des applications hautes performances/durables. Les mélanges avec des polymères techniques sont des approches efficaces pour améliorer ces propriétés et les polyamides (PA) ont été sélectionnés pour être mélangés avec du PLA en raison de leur ductilité élevée, de leur résistance aux chocs élevée, de leurs résistances thermiques élevées associées à une production potentielle à partir de matières premières renouvelables. Divers polyamides biosourcés tels que le polyamide10-10, le polyamide10-12, le polyamide11 et le polyamide12 ont été mélangés avec du PLA par extrusion bivis. Des caractérisations approfondies (morphologie, rhéologie, tension superficielle, tests mécaniques et propriétés thermiques) ont été effectuées sur les mélanges PLA / PA pour évaluer le polyamide le plus approprié pour le PLA. Le polyamide12 (PA12) s’est révélé être le candidat idéal pour les PLA avec une tension interfaciale PLA/PA12 faible, une très bonne dispersion du PA12 dans le PLA et des propriétés (thermo)mécaniques améliorées pour les mélanges PLA / PA12 par rapport aux autres mélanges PLA/PA (ductilité et résistance aux chocs supérieures avec augmentation significative de la résistance thermique). Afin d’améliorer ces propriétés (thermo)mécaniques, deux stratégies différentes ont été tentées, à savoir la compatibilisation avec un PLA greffé anhydride maleique (PLA-g-MA) et l’optimisation des paramètres d’extrusion. Dans la stratégie de compatibilisation classique, le PLA-g-MA a été incorporé en tant que compatibilisant dans les mélanges de PLA/PA12 et la teneur en PLA-g-MA a été optimisée vis-à-vis des diverses propriétés morphologiques et (thermo)mécaniques. Il a été observé que 1 à 2 % de PLA-g-MA induit des améliorations significatives de la ductilité, de la résistance au choc et de la résistance thermique du mélange PLA/PA12. La dernière stratégie implique l’optimisation des paramètres d’extrusion tels que la vitesse de la vis et le débit massique d’alimentation. Les mélanges de PLA/PA12 ont été extrudés à différentes vitesses de vis (200 à 1100 tr/min) et le débit massique d’alimentation (2 à 5kg/h) sur une ligne d’extrusion bivis pilote. La vitesse de la vis a un impact profond sur les propriétés du mélange. Les meilleures propriétés (thermo)mécaniques ont été obtenues pour une vitesse de vis optimale de 800 tr/min suivie d’une détérioration considérable des propriétés du mélange à une vitesse de vis extrême. Ces effets sont discutés en fonction de la génération de structures PA12 fibrillaires et de la dégradation macromoléculaire du PLA au cours de l’extrusion à fort cisaillement. En conclusion, des améliorations remarquables des propriétés (thermo)mécanique ont été obtenues en mélangeant du PLA avec du PA12. Parmi les stratégies utilisées pour améliorer ces propriétés, l’optimisation des paramètres d’extrusion représente une approche rentable par rapport à la compatibilisation classique. Les mélanges de PLA/PA12 pourraient donc constituer des candidats potentiels pour remplacer leurs homologues à base de ressources pétrolières utilisés dans les applications à hautes performances, en particulier les applications de type boîtier électronique
The major objective of this thesis is to enhance the (thermo)mechanical properties of biobased poly(lactic acid) (PLA) to reach high performance/durable applications. Polymer blending with engineering polymers is an effective approach to improve these properties and polyamides (PA) were selected for blending with PLA due to their inherent high ductilities, high impact toughnesses, high thermal resistances coupled with a potential production from renewable feedstocks. Various biobased polyamides such as polyamide10-10, polyamide10-12, polyamide11 and polyamide12 were blended with PLA in a twin-screw extruder. Thorough characterizations such as morphology, rheology, surface tension, mechanical testing and thermal properties of PLA/PA blends were performed to assess the apt polyamide for PLA. Polyamide12 (PA12) was found to be the ideal candidate for PLA with a low PLA/PA12 interfacial tension, very good PA12 dispersion into PLA and enhanced (thermo)mechanical properties for PLA/PA12 blends compared to other PLA/PA blends (higher ductility and impact strength with significant increase in thermal resistance). To further enhance (thermo)mechanical properties, two different strategies were attempted namely compatibilization with a reactive PLA-graft-maleic anhydride (PLA-g-MA) and optimization of the extrusion processing parameters. In the former classical compatibilization strategy, PLA-g-MA was incorporated as a compatibilizer in PLA/PA12 blends and PLA-g-MA content was optimized with respect to various properties such as morphology and (thermo)mechanical. It was observed that 1 – 2 wt.% PLA-g-MA could induce significant improvements of the PLA/PA12 ductility, impact strength and thermal resistance. The latter strategy involved the optimization of extrusion parameters such as screw speed and feed rate. PLA/PA12 blends were extruded at various screw speeds (200 - 1100rpm) and feed rate (2 - 5kg/hr) on a pilot twin-screw extrusion line. The screw speed has a profound impact on the blend properties. The best (thermo)mechanical properties were archieved for an optimal screw speed of 800 rpm followed by a dramatic deterioration of the blend properties at extreme screw speed. Such effects are discussed based on the generation of fibrillary PA12 structures and PLA macromolecular degradation during high shear extrusion. In conclusion, remarkable improvements in (thermo)mechanical properties were achieved by blending PLA with PA12. Amongst the strategies employed to further enhance the properties, the optimization of extrusion parameters represent a cost-effective approach compared to classical compatibilization. PLA/PA12 blends could be a potential candidate for the replacement of petrosourced counterparts used in high-performance applications, in particular electronic casing applications

L’utilisation des polymères biosourcés en industrie, bien qu’en constant développement, est encore limitée principalement en raison de leurs propriétés physiques insuffisantes. L’incorporation d’argile est l’une des voies permettant de compenser ces limites. L’objectif principal de cette thèse à vocation industrielle a été de formuler et caractériser de nouveaux matériaux composites à base de biopolymères et de charges minérales pour des applications dans l’emballage, en s’intéressant notamment à l’influence de la nature de la charge ajoutée. En outre l’une des originalités de ces travaux réside dans l’utilisation de taux d’argile élevés (≥ 30 wt%). De plus le rôle de l’interface entre la matrice polymère et le renfort minéral sur la structure et les propriétés thermomécaniques et barrière du biomatériau élaboré a été plus particulièrement étudié. Un screening de différents couples biopolymère/argile a tout d’abord été réalisé sur des matériaux élaborés " à l’échelle laboratoire ". Des formulations d’intérêt ont ensuite été sélectionnées et mises en œuvre « à l’échelle pilote ». Les résultats obtenus sur les systèmes PLA/argile ont permis de montrer que bien plus que le taux d’argile incorporé ou le degré de dispersion, c’est la nature de la charge qui influence davantage les propriétés thermomécaniques. Par ailleurs, appliquer un procédé tel que le biétirage permet de palier à la fragilité du PLA et d’augmenter considérablement ses propriétés barrière. Enfin, concernant la matrice d’alginate, la plastification donne lieu à un matériau hétérophasé et l’ajout d’argile n’induit pas de baisse de l’étirabilité tout en améliorant la rigidité du matériau
Although in constant development, the use of biobased polymers for industrial applications is still limited mainly because of their intrinsically limited physical properties. Adding clay is one solution to outclass these limitations. The main goal of this thesis, with an applied nature, was to elaborate and characterize new composite materials based on biopolymers and clays for applications in the packaging field. More especially, the influence of the clay nature was assessed. One of the distinctive features of this PhD work is the use of a high clay contents (≥ 30 wt%). Moreover, a particular attention was paid to study the role of the interface between the polymer matrix and the mineral filler on the structure as well as on the thermomechanical and barrier properties of the elaborated biocomposite.A screening of different biopolymer/clay compound elaborated at the laboratory scale was firstly studied in terms of structure, morphology and physical properties. Then the most promising formulations were selected and elaborated at a larger scale using industrially processes. The results obtained on Polylactide (PLA)/clay compounds showed that rather than the content of clay or its dispersion degree, it is the nature of the clay, i.e. its chemistry and its crystallography, that mainly govern the thermomechanical properties. Furthermore it was highlighted that applying a biaxial stretching on this kind of materials offsets the PLA brittleness and increases its barrier properties. Finally, regarding the alginate based composites, plasticization leads to a heterogeneous material and adding clay involves an increase of the material rigidity without any decrease of stretchability