PLA和PBAT改性技術：用硅灰石填充，可以增強增韌

化學可環(huán)境降解塑料顆粒是目前研究、工業(yè)化生產(chǎn)技術為成熟、并且在周圍環(huán)境中可以生物降解的一種脂肪族聚酯材料。然后，化學可環(huán)境降解塑料顆粒因其自身的高脆性、低降解速率、以及耐熱性差等缺陷，限制了其應用推廣。

因此，為了克服上述局限性，國內外的科研工作者通過化學改性、物理改性以及物理-化學協(xié)同改性等手段對PLA進行結構調控，以此提升化學可環(huán)境降解塑料顆粒的綜合性能。

化學可環(huán)境降解塑料顆粒是由己二酸丁二酯(PBA)和對苯二甲酸丁二酯(PBT)無規(guī)共聚生成的脂肪族-芳香族共聚酯，由于其具有高斷裂伸長率，高沖擊強度和可生物降解性，因此被廣泛用于增韌改性PLA。

為了降低生產(chǎn)成本，成功制備出綜合性能較好的PLA基復合材料，張云飛在前人的工作基礎上，利用硅灰石填充改性PLA/PBAT共混體系，并系統(tǒng)研究了硅灰石對PLA/PBAT復合材料的結構及性能的影響。

FTIR結果表明，硅灰石與PLA／PBAT共混物之間沒有發(fā)生明顯的化學鍵合，其在PLA／PBAT共混物中是一種物理分散。

FESEM照片顯示，硅灰石在PLA／PBAT／硅灰石復合材料中形成了取向排列，并且隨著硅灰石含量的增加，硅灰石與PLA／PBAT相之間的界面粘附力減弱；DSC分析顯示，硅灰石的加入促進了PLA的結晶，使得其熔融溫度向高溫方向移動。添加少量硅灰石可以提高復合材料的力學性能，當添加1份硅灰石時，復合材料的拉伸強度從41.08?MPa增至44.89?MPa，缺口沖擊強度從67.89?kJ／m2增至70.32?kJ／m2。

PLA的行業(yè)應用

   在石油資源日益枯竭和全球提倡低碳環(huán)保的大背景下，生物塑料在資源利用和可降解等方面比傳統(tǒng)塑料具有的優(yōu)勢。作為生物塑料家族中的當家品種，PL化學可環(huán)境降解塑料顆粒以其良好的相容性和可降解性受到各方青睞。聚乳酸也稱為聚丙交酯，是以乳酸為原料生產(chǎn)的新型聚酯材料。因為用于生產(chǎn)聚乳酸的原料--乳酸是由玉米、木薯等的淀粉經(jīng)微生物發(fā)酵方法制備，再經(jīng)過化學合成形成聚乳酸，而廢棄的聚乳酸可以通過堆肥等方法在微生物的作用下可徹底降解為CO2和H2O，因此化學可環(huán)境降解塑料顆粒是一種資源可再生的合成生物塑料材料。

    化學可環(huán)境降解塑料顆粒的應用十分廣泛，可用于加工從工業(yè)到民用的各種塑料制品，包裝食品、快餐飯盒、無紡布、工業(yè)及民用布，也可加工成農(nóng)用織物、保健織物、衛(wèi)生用品和帳篷布等，市場前景十分看好。聚乳酸在領域也應用廣泛，可生產(chǎn)一次性輸液用具、免拆型手術縫合線、骨釘?shù)?，還可用于緩釋劑等等。

    化學可環(huán)境降解塑料顆粒作為目前產(chǎn)業(yè)化成熟、產(chǎn)量、應用廣泛、價格的生物基塑料，是未來有希望撼動石油基塑料傳統(tǒng)地位的降解材料，也將成為生物塑料的主力軍。

PLA（聚乳酸）吹膜工藝

化學可環(huán)境降解塑料顆粒不僅具有全生物降解性、無毒性和良好的生物相容性，而且具有普通塑料薄膜所達不到的高強度、高模量、高透明度和良好的透氣性能，所以聚乳酸薄膜越發(fā)受到社會的重視。

化學可環(huán)境降解塑料顆粒但是由于PLA熔體強度低，不能吹塑成膜或成膜困難；韌性差、常溫下呈脆性；結晶度低、耐熱性差等這些缺陷，導致其無法滿足薄膜的使用要求。

針對化學可環(huán)境降解塑料顆粒這三大缺陷，通過擴鏈改性來提高熔體強度，進而提高其成膜性；通過增韌改性來提高其柔韌性，進而成功制備柔韌性較好吹塑薄膜；通過滑石粉(Talc)共混改性來提高其結晶度及耐熱性。

吹塑薄膜成膜需要較大的烙體強度，應選擇流動性差即熔體流動速率低的PLA。

PBSA也是全生物降解型熱塑性脂肪族聚醋，其具有良好的柔韌性、髙的耐沖擊性和可加工性。

將PLA和PBSA共混，理論上兩種聚合物可在力學性能上互補，得到綜合性能優(yōu)異的生物降解高分子材料。利用PEG做為増塑劑提高PLA薄膜的柔韌性。

全降解材料吹膜的工藝

化學可環(huán)境降解塑料顆粒薄膜出現(xiàn)褶皺原因：薄膜橫向厚度不均勻，哪怕是很微小，經(jīng)過積累后也可造成比較明顯的褶皺，影響落膘實驗、薄膜撕裂實驗、薄膜摩擦系數(shù)等的測定數(shù)據(jù)。

解決方法：

（1）降低熔體溫度，可以有效降低熔體流動性，在模頭擠出時比較結實，不因冷卻風波動使膜泡歪斜而造成薄膜冷卻不均。

（2）減少冷卻風量或調解冷卻風不勻的情況。

（3）人字板的夾角過大，使得薄膜在短時間內被壓扁，因而出現(xiàn)褶皺的問題，應適當減小人字板的夾角。

（4）膜口擠料不均勻，應調解口模，使之處于豎直狀態(tài)。

（5）收卷輥張力過大把膜拉褶。應適當減小收卷輥張力。

問題2：薄膜透明度差原因：主要影響因素是樹脂原料，降低結晶度及使球晶細小，特別是添加劑的影響。

（1）擠出溫度偏低，熔體塑化不良，透明度較大，應適當提高熔體溫度。

（2）冷卻效果不佳，影響了透明度，應適當增大冷卻風量。

（3）樹脂粒子中含有大量水分，應充分干燥粒子。

問題3：薄膜魚眼多原因：樹脂中的析出物造成的，不能從根本上消除。

主要方法 ：

（1）一定時間后，加大螺桿速度，提高熔體擠出壓力，帶走析出物。

（2）定期清潔模具頭。

（3）適當提高熔體溫度，充分塑化。

問題4：薄膜橫向厚度不均勻.原因：在模口的出料量不均勻。

解決方法：

（1）模具唇間隙調節(jié)不當，需局部調整或全部重新調整。

（2）模腔中有雜物，從而引起物流紊亂，出料不均，應當定期清洗口模。

（3）熔體壓力或溫度過高或波動太大，這樣造成擠出熔流不穩(wěn)，影響厚度不均，可調解溫度，擠出速度改善。

問題5：膜泡扭動不穩(wěn)原因：

外部原因：如吹膜機沒有在封閉區(qū)域內，室內對流嚴重，造成膜泡扭動

解決方法：關閉門窗即可。

內部原因：

（1）模具唇間隙調節(jié)不當，出料不均勻。

      解決方法：需局部調整或全部重新調整。

（2）冷卻風不勻。          

       解決方法：調節(jié)冷卻風使其均勻。

（3）人字板的夾角過大。  

       解決方法：應適當減小人字板角度。