2025/02/07
High-Performance Polymer Blends: Manufacturing of Polyetherimide (PEI)–Polycarbonate (PC)-Based Filaments for 3D Printing
Singh, S.; Hubert, P. (2024). High-Performance Polymer Blends: Manufacturing of Polyetherimide (PEI)–Polycarbonate (PC)-Based Filaments for 3D Printing. Polymers, 2024, 16(23).
La demande pour les polymères haute performance dans l’impression 3D continue de croître en raison de leur capacité à produire des structures complexes et détaillées. Cependant, les matériaux d’impression 3D haute température disponibles commercialement présentent souvent des limitations telles que la fragilité, le gauchissement, la sensibilité thermique et les coûts élevés, ce qui souligne la nécessité de développer des filaments avancés. Cette étude explore la fabrication de mélanges de polyétherimide (PEI) et de polycarbonate (PC) par extrusion en fusion afin d’améliorer les propriétés des matériaux pour une fabrication additive stable. L’ajout de PC a amélioré la traitabilité des mélanges, permettant une extrusion réussie à des températures comprises entre 290 et 310 °C. La calorimétrie différentielle à balayage (DSC) a confirmé un décalage de la température de ramollissement (T) du PEI, indiquant un mélange efficace. Pour améliorer davantage les propriétés des mélanges PEI:PC, 1 % en poids d’un compatibilisateur a été incorporé, ce qui a permis d’obtenir des microstructures homogènes, comme observé par microscopie électronique à balayage (MEB). Le mélange optimisé PEI:PC (70:30) avec compatibilisateur (1 % en poids) a montré un module de stockage supérieur de 49 % par rapport au PEI pur et de 40 % supérieur au ULTEM9085. De plus, la viscosité de fusion réduite a facilité une impression stable et constante, rendant ces matériaux particulièrement adaptés aux applications dans les secteurs aérospatial et du transport, où la performance et la fiabilité sont cruciales.