Avèk ki polymè degradab yo ka melanje PBAT?

Polibutilèn tereftalat (PBAT) se yon nouvo kalite kopolyester alifatik-aromatik konplètman biodégradab ak segman chèn ki konbine fleksibilite idrokarbur alifatik chèn long ak rijidite bag aromatik yo, sa ki ba li yon ekselan fleksibilite. Kòm rezilta, PBAT vin tounen youn nan materyèl biodégradab ki pi aktif nan rechèch sou plastik biodégradab ak bon aplikasyon sou mache a. Sepandan, prezans segman chèn PBT aromatik nan chèn molekilè a lakòz yon vitès degradasyon relativman dousman. Li genyen tou yon kristalinite ki ba ak yon viskozite ki wo, sa ki fè li trè sansib a adezyon. Anplis de sa, materyèl la relativman chè, sa ki limite devlopman mache ak aplikasyon li plis toujou. Se poutèt sa, pou diminye pri a epi jwenn plastik biodégradab ki gen gwo pèfòmans, modifikasyon PBAT bezwen etidye. Melanje PBAT ak polymère biodégradab se yon metòd modifikasyon pwouve, ki ka amelyore lòt pwopriyete san afekte degradabilite PBAT, epi kèk polymère biodégradab kapab amelyore tou vitès degradasyon PBAT.

-PBAT melanje ak PLA-

Asid polilaktik (PLA), youn nan materyèl biodégradab ki pi byen etidye e ki gen plis siksè komèsyal, gen ekselan pwopriyete briyan ak baryè, men li gen tou dezavantaj pou l di e mwens solid, li manke fleksibilite ak elastisite. Se poutèt sa, melanj PBAT ki gen gwo solidite ak PLA ka pa sèlman amelyore solidite PLA a, men tou akselere vitès dekonpozisyon PBAT la.

Yo te jwenn ke adisyon PLA amelyore anpil rezistans a tansyon melanj lan san afekte pwopriyete cristalline PBAT yo; epi ke ogmantasyon viskozite fonn lan amelyore estabilite fim PBAT yo pandan pwosesis ak fòmasyon.

Piske PBAT ak PLA se sistèm ki enkonpatib, plis rechèch kounye a baze sou amelyorasyon konpatibilite ant de yo, sa ki bay melanj ki gen pi bon pwopriyete mekanik. Pa egzanp, enkòporasyon metakrilat glisidil (GMA) nan yon fraksyon mas 3% a 5% ka ogmante fòs enpak melanj PLA/PBAT yo a 26.5% ak 51.7%, pandan y ap amelyore dispèsyon PBAT nan PLA. Anplis de sa, adisyon yon pwodui pou pwolonje chèn ka diminye anpil tansyon entèfasyal ant de yo, sa ki amelyore anpil duktilité fim PBAT/PLA yo; adisyon yon plastifyan gwoup miltifonksyonèl ak yon kondansateur ka pwodui yon bon kapasitans ak efè plastifyan sou melanj PBAT/PLA yo, pandan y ap amelyore pwopriyete pwosesis yo.

-PBAT melanje ak PPC-

Kabonat polipropilèn (PPC) se yonplastik zanmitay anviwònman anLi fèt pa kopolimerizasyon altène diyoksid kabòn dechè endistriyèl ak oksid propilèn, ki gen degradabilite ak ekselan rezistans a pèmeyabilite. Sepandan, li se yon materyèl amorf, tanperati tranzisyon vitrifikasyon an se sèlman 30-40 °C, epi li gen rezistans nan tanperati ki ba, estabilite dimansyonèl nan tanperati ki wo pòv, difikilte pou fòme fim ak lòt dezavantaj. Melanj PPC ak PBAT pa sèlman amelyore kapasite pwosesis PPC a, men tou bay PBAT yon pèfòmans jeneral ki pi ekselan, epi materyèl konpoze ki kapab rezilta a pral gen yon gwo espas devlopman nan anbalaj manje jetab, materyèl medikal, elatriye.

Kòm fraksyon PPC a amorf nan sistèm melanje a, gwosè mikrokristalin fim konpoze PBAT/PPC a redwi; enkòporasyon PPC a amelyore anpil rezistans a tansyon ak pwopriyete baryè gaz fim konpoze a tout pandan l ap asire biodégradabilite matris la. Anplis de sa, prezans PPC ak PBAT amelyore estabilite tèmik, kristalinite ak pwopriyete mekanik melanj yo efektivman; lè sèlman 10% PPC prezan pa mas, tanperati kristalizasyon melanj yo ogmante soti nan 37.5°C a 66.8°C, sa ki fasilite pwosesis fòmasyon fim soufle a.

Piske PBAT se yon polymère cristalline epi li gen yon gwo chèn molekilè polè, li gen pwoblèm konpatibilite tou ak PPC. Entwodiksyon trifenilmetàn triizocyanat, yon ajan pou pwolonje chèn, te lakòz yon ogmantasyon siyifikatif nan rezistans tansyon ak chire fim PBAT/PPC a nan tou de direksyon longitudinal ak transvèsal; entwodiksyon monogliserid stearat, yon ajan ouvèti, te amelyore estabilite fim nan tou pandan soufle. Anplis de sa, adisyon ajan pou ogmante volim etilèn metil akrilat - glisidil metakrilat (EMA-GMA) nan melanj PPC ak PBAT la pa sèlman amelyore estabilite pwosesis la ak kalite fim soufle a, men tou, li amelyore pwopriyete mekanik li yo, baryè oksijèn li yo ak pwopriyete pwoteksyon UV li yo yon fason efikas.

-PBAT melanje ak PBS-

Polibutilèn sikinat (PBS) gen pi bon pèfòmans pwosesis pami plastik biodégradab ki egziste deja yo, ak ekselan pwopriyete mekanik; sepandan, viskozite ki ba li mennen nan yon fòs fonn ki pòv, ki pa fezab pou pwosesis pa bòdi soufle oswa koule, epi pwodwi yo gen yon sèten frajilite. Se poutèt sa, lè l sèvi avèk melanj modifye PBAT ak PBS, avantaj tou de yo ka konbine pou konpanse domaj yo, epi pwodwi yo fèt yo ka itilize nan anbalaj, asyèt, fim agrikòl, materyèl byomedikal ak lòt domèn.

An jeneral, kontni PBS nan melanj PBAT/PBS pa ta dwe twò wo, apeprè 25% se yon bon bagay. Yo te jwenn ke melanj PBAT/PBS yo montre yon modil tansyon ki wo ak yon gwo elongasyon lè fraksyon mas PBS la se 25%; yon fwa kontni PBS la twò wo, pwodwi yo montre yon gwo frajilite.

-PBAT melanje ak PHBV-

Poli(pentil idroksibutirat) (PHBV) se yon byomateryèl ki fèt ak materyèl natirèl renouvlab, sentetize pa fèmantasyon ak sous kabòn ak enèji ki estoke nan mikwo-òganis, ki gen bon biodegradabilite ak biokonpatibilite; sepandan, li gen dezavantaj tou tankou estabilite tèmik ki pòv ak pwopriyete kristalizasyon ki pòv. Se poutèt sa, melanje li ak PBAT ka amelyore pwopriyete cristalline PHBV yo epi amelyore pwopriyete pwosesis ak aplikasyon materyèl la.

Melanj PHBV ak PBAT la montre pi bon pwosesisabilite ak pwopriyete fim nan; epi pwopriyete mekanik fim nan yo an liy ak sa yo ki nan fim anbalaj manje komèsyal yo, ak deformation jiska 750% lè li kraze.

-PBAT melanje ak PGA-

Asid poliglikolik (PGA) gen yon estrikti molekilè ak karakteristik pèfòmans ki sanble ak PLA, men li gen pi bon pwopriyete degradasyon ak baryè; non sèlman pri matyè premyè a ba, men li genyen tou avantaj tankou gwo rezistans a tansyon ak tanperati devyasyon chalè ki wo. Se poutèt sa, chwa PGA pou modifikasyon melanj PBAT gen yon gwo potansyèl pou aplikasyon nan domèn pwodwi jetab tankou asyèt ki reziste chalè, sache fim biodégradab ak anbalaj baryè.

Yo te jwenn ke konpoze PBAT/PGA ki gen yon fraksyon mas PGA 20% gen yon fòs tansyon 25 MPa ak yon elongasyon nan kraze plis pase 600%, ki ka itilize pou fè pwodwi fim; konpoze PBAT/PGA ki gen yon fraksyon mas PGA 80% gen yon tanperati devyasyon chalè 120°C pandan y ap amelyore rezistans, ki ka itilize pou fè asyèt jetab; pandansetan, adisyon PGA ka amelyore pèfòmans baryè vapè dlo nan fim konpoze PBAT/PGA yo anpil.

Menm jan ak PLA, konpatibilite ant PGA ak PBAT pa bon, kidonk li nesesè pou chwazi konpatibilizatè ki apwopriye pou amelyore dispèsyon sistèm nan. Pa egzanp, yo ka itilize 4,4′-ilidenbis(izocyanatophenyl) (MDI) pou kapasite in situ konpoze PBAT/PGA yo. Reyaksyon siksè ak MDI a te lakòz yon ogmantasyon siyifikatif nan adezyon entèfasyal melanj yo ak yon ogmantasyon siyifikatif nan fòs enpak soti nan 9.0 kJ/m2 pou rive nan 22.2 kJ/m2; epi yon rediksyon nan kristalinite ak gwosè kristal esferik, ki te kontribye nan amelyorasyon rezistans konpoze yo ak estabilite tèmik yo.

-PBAT melanje ak PVB-

Polivinil butiral (PVB) se pwodwi kondansasyon alkòl polivinil ak n-butiraldeyid katalize pa asid, avèk yon sèten kantite plastifyan nan resikle li yo. Akòz estrikti molekilè li, PVB gen yon konbinezon gwo rezistans a tansyon, rezistans a enpak, gwo transparans, fleksibilite ak degradasyon. Kòm yon materyèl resikle, PVB disponib an gwo kantite ak a pri ki ba, kidonk seleksyon li kòm yon materyèl modifye gen gwo avantaj devlopman. Konsantrasyon PVB ki ba a ogmante tanperati kristalizasyon PBAT; konpatibilite ak pwopriyete mekanik PBAT/PVB yo amelyore pa aksyon jwenti iyonomè kondansateur la ak PVB a.