Hvorfor vælger nedbrydelige plastikposer PLA og PBAT som råmaterialer?
Jul 11, 2024
Med intensiveringen af "hvid forurening"-forurening har lande over hele verden indført strengere plastikrestriktioner, nedbrydelige plastikposer optager store supermarkeder og indkøbscentre, og omhyggelig observation vil opdage, at næsten alle disse nedbrydelige plastikposer er PBAT+PLA+St. Så hvad er fordelene ved PBAT+PLA+St?
01. Stivelse
Stivelsesplanter er vidt udbredt i frugter, rødder eller blade af frugter eller planter. Der produceres hundrede millioner tons stivelse på verdensplan hvert år, og det er en af mange vedvarende og biologisk nedbrydelige ressourcer. På grund af den mikrokrystallinske struktur og granulære struktur har naturlig stivelse imidlertid ikke termoplastiske forarbejdningsegenskaber, så den skal omdannes til termoplastisk stivelse for at have termoplastiske forarbejdningsegenskaber.
02. PBAT
Polyadipinsyre/butylenterephthalat (PBAT) er en klasse af nedbrydelig polyester, der har tiltrukket sig stor opmærksomhed, som ikke kun har de gode mekaniske egenskaber som PBT polyester, men også har den gode stræk og duktilitet som alifatisk polyester, og som også kan nedbrydes til vand og kuldioxid under naturlige forhold.
Men den høje pris på materialet begrænser dets anvendelse på markedet; Derfor er dens billige, biologisk nedbrydelige stivelse blandet med PBAT et godt valg.
03. PLA
PLA (polymælkesyre) er også kendt som polymælkesyre, produktionsprocessen af polymælkesyre er forureningsfri, og produktet kan være biologisk nedbrydeligt for at opnå genanvendelse i naturen, så det er et ideelt grønt polymermateriale, og er en af repræsentanterne af biobaseret bionedbrydelig plast.
Der er dog også mange mangler i praktiske anvendelser: PLA har dårlig sejhed, mangel på elasticitet og fleksibilitet, hård tekstur og skørhed, relativt lav smeltestyrke og langsom krystallisationshastighed, hvilket begrænser dets anvendelse i mange aspekter.
Den kemiske struktur af PLA indeholder et stort antal esterbindinger, hvilket resulterer i dårlig hydrofilicitet, og nedbrydningshastigheden skal kontrolleres. Desuden øger den høje pris på PLA prisen på råvarer og begrænser dens kommercielle promovering. Derfor er PLA modificeret i lyset af ovenstående mange mangler.
PBAT har blød tekstur, stærk duktilitet og kort nedbrydningscyklus. PLA har en skør tekstur, dårlig sejhed og en lang nedbrydningscyklus, så blanding af de to er en fremragende måde at synergistisk forbedre ydeevnen.
04. Introduktion til PBAT/PLA materialer
【Kompatibilitet】
Fusionsblandingen af PBAT og PLA er en fysisk modifikationsmetode, og dens hovedpointe er at kræve god kompatibilitet mellem de to. Opløseligheden af PBAT og PLA er dog ret forskellig, så kompatibiliteten er dårlig, og det er svært at blande jævnt.
Forbedring af kompatibiliteten af PBAT med PLA er en topprioritet. Det er nødvendigt at tilføje en eller flere kompatibilisatorer under blandingsprocessen for at forbedre vedhæftningen af PBAT- og PLA-grænseflader. Almindeligt anvendte kompatibilisatorer er: blødgøringsmidler, reaktive kompatibilisatorer og duktile polymerer.
【Mekaniske egenskaber】
PLA og PBAT har komplementær ydeevne, så der skal være et godt kvalitetsforhold mellem omfattende ydeevne.
1. Andelen af PLA stiger til 40% som knudepunktet, materialets trækstyrke falder først og øges derefter, og brudforlængelsen aftager først kraftigt og forbliver derefter stabil.
2. Hvis PLA-indholdet er større end 70 %, er materialets skørhed for stærk til at blæse ind i en film. Derfor bør forholdet mellem PLA og PBAT holdes på ca. 1:1 i henhold til tilsætningsstoffet.
【Forringelsesydelse】
Den indledende reaktion af materialenedbrydning er indtrængen af vandmolekyler for at gennemgå en hydrolysereaktion. Hvis det er et separat PBAT-materiale, er det svært for vandmolekyler at komme ind på grund af de stive esterbindinger i molekylstrukturen, så det er ikke nemt at nedbryde. PLA-molekyler angribes dog let af vand og nedbrydes internt, så jo højere PLA-indholdet er, jo hurtigere er materialets nedbrydningshastighed.