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聚乳酸耐熱性能大幅度提升,成核劑起重要作用
聚乳酸(PLA)用可再生的植物資源如玉米淀粉為原料,通過化學(xué)合成方法得到聚合物,具有透明、硬度高、可生物降解、環(huán)保等特點。通過調(diào)查,在國內(nèi)PLA表觀消費總量已達到 2.3萬t以上,產(chǎn)品主要銷往海外。在應(yīng)用方面,已經(jīng)涵括了醫(yī)學(xué)材料、包裝、日用塑料、農(nóng)用品、電器以及3D打印等行業(yè),其中地膜薄膜占大量比重。一般周期為180天,但隨著好氧堆肥技術(shù)的變化,分解在短時間也要到30天甚至更短。
目前市場上的聚乳酸都以左旋聚乳酸(PLLA)為主,PLLA雖然具有透明、可降解的優(yōu)點,但不耐熱,高溫時容易變形,這限制了它的使用范圍。添加成核劑可以改善PLLA的結(jié)晶速率、結(jié)晶度等,從而提高它的耐熱溫度。
成核劑主要分為以下幾種:有機成核劑、無機成核劑。
綜上所述,由于添加成核劑可以提高PLA制品的結(jié)晶度,從而改善它的耐熱性能,因此,近幾年P(guān)LA的成核劑得到了大量的研發(fā)。今后這方面研究重點: 1)開發(fā)成核效果更明顯、結(jié)晶速率更快的成核劑,使得PLA在注塑等熱塑性加工過程中結(jié)晶速率快、結(jié)晶度高,從而縮短成型時間、提高生產(chǎn)效率,提高制品的耐熱性能;二、人們的環(huán)保意識,雖然我們現(xiàn)在環(huán)保意識也在慢慢的提高,但是也不得不承認那也只是少數(shù)人,大部分人都抱著無所謂、沒什么的態(tài)度,甚至還有一部分人根本不知道什么是環(huán)保。 2)深入研究不同成核劑對PLA材料結(jié)晶行為的影響,清晰各種成核劑的成核機理,在此研究基礎(chǔ)上,對成核劑作適當(dāng)改進或者進行不同品種成核劑復(fù)合,以進一步提高其成核效果,從而更好地服務(wù)于改善PLA制品的性能,促進PLA應(yīng)用和工業(yè)化生產(chǎn)進程。
怎樣辨別可降解塑料
在日常生活中,我們該怎么分辨使用的是否是可降解塑料呢?在世界范圍內(nèi)看,部分生物塑料的發(fā)展已相當(dāng)成熟,如熱氧全降解塑料顆粒和PBAT。這時候就需要可降解塑料標(biāo)識出馬了!降解塑料標(biāo)識分為文字標(biāo)識和圖形標(biāo)識。文字標(biāo)識應(yīng)包括:產(chǎn)品類型(樹脂、母料、專用料、膜、片材、盒)、依據(jù)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或降解測試方法標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品名稱(降解環(huán)境條件 具體產(chǎn)品名稱)、產(chǎn)品規(guī)格(長、寬、厚、重量)、材質(zhì)等。
標(biāo)識的適宜規(guī)格應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的尺寸來確定,如果需要縮小或擴大標(biāo)識,應(yīng)遵守標(biāo)識給出的比例同等縮小或擴大。
標(biāo)識宜標(biāo)注在產(chǎn)品本體,如底部、外側(cè)等明顯部位;受功能、外觀設(shè)計等影響無法在明顯部位標(biāo)注的,則應(yīng)標(biāo)注在產(chǎn)品外包裝上。同時,產(chǎn)品說明書中必須予以注明。
產(chǎn)品標(biāo)識顏色以指南給出綠顏色(R73 G106 B1)為主;在產(chǎn)品不方便使用指南顏色時,可根據(jù)產(chǎn)品選擇合適顏色(黑白為主),或者產(chǎn)品本色。
產(chǎn)品標(biāo)識的標(biāo)注可采用模塑、印刷、壓花、烙印或其他清晰且無法拭除的標(biāo)記方法進行。
產(chǎn)品標(biāo)識應(yīng)清晰可見,不易磨損,且不應(yīng)損害產(chǎn)品的使用性能。
生物降解塑料聚乳酸PLA
聚乳酸PLA 的原料為乳酸,主要由玉米淀粉等生物質(zhì)資源合成,是生物基生物降解塑料的代表之一。PLA的熔點較低(一般為160~ 165 °C),加工溫度低,機械強度高,透明度好,有良好的抗溶劑性和耐油性,同時還具有良好的生物降解性和生物相容性,從而被廣泛用于一次性餐具、 包裝、農(nóng)業(yè)以及等領(lǐng)域。在目前所有的生物降解塑料中,PLA以其產(chǎn)量大、價格低、機械強度高、降解速率快、加工和成型容易、品種較多、研究較為成熟,以及“生物基(Bio-based) '降解性,成為一種競爭力強的生物降解材料。熱氧全降解塑料顆粒是根據(jù)生物降解塑料的來源可分為生物基生物降解材料和石化基生物降解材料,熱氧全降解塑料顆粒屬于石化基生物降解塑料,是目前生物降解塑料研究中非?;钴S和市場應(yīng)用比較好的降解材料之一。
不足之處:1、脆性較大。PLA本身很脆,韌性較差,使其在應(yīng)用過程中受到一定的限制;
2、熱變形溫度較低。PLA的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg) 較低,熱變形溫度(HDT)較低(一般為55。C左右),從而使其在餐具、包裝等領(lǐng)域中的應(yīng)用受到極大的制約;
3、熱穩(wěn)定性較差。PLA在熔融加工過程中對水份、剪切力、溫度以及滯留時間等因素都比較敏感。因此微量水份的存在,或是螺桿的剪切力較強,或是料筒溫度較高,或是在料筒中的滯留時間較長時,都會造成PLA發(fā)生嚴重的熱分解,從而使其性能直線下降。
PLA的原料屬于可再生資源,產(chǎn)能方面可以持續(xù)上升。