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PLA和PBAT改性技術(shù):用硅灰石填充,可以增強增韌
化學可環(huán)境降解塑料生產(chǎn)廠家是目前研究、工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)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)境降解塑料生產(chǎn)廠家因其自身的高脆性、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(nèi)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(jié)構(gòu)調(diào)控,以此提升化學可環(huán)境降解塑料生產(chǎn)廠家的綜合性能。
化學可環(huán)境降解塑料生產(chǎn)廠家是由己二酸丁二酯(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(chǔ)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(jié)構(gòu)及性能的影響。
FTIR結(jié)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(jié)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對PBAT改性
聚對苯二甲酸–己二酸–丁二酯(PBAT)是一種新型可生物降解共聚酯,目前,針對PBAT共混改性的研究多集中在利用淀粉以及塑化淀粉填充改性PBAT等方面。但加入塑化淀粉會較大程度降低PBAT材料的拉伸強度和模量。
聚乳酸(化學可環(huán)境降解塑料生產(chǎn)廠家)則是另一種應用廣泛的可生物降解聚合物樹脂,和PBAT具有完全相反的力學性能,因此,利用共混法將兩者制成共混物是性能互補的有效手段,且所得共混材料和制品具有完全的可生物降解性。
目前,利用柔性PBAT對化學可環(huán)境降解塑料生產(chǎn)廠家基體進行增韌改性的研究報道較多,而利用高強度PLA對PBAT樹脂進行增強改性的研究報道很少。
相關(guān)研究顯示,加入PLA能夠較好地提高PBAT的拉伸屈服強度,但其斷裂伸長率卻大幅度降低。這是由于兩者的相容性不佳,導致相界面脫粘所致。
全降解材料用ADR擴鏈劑改性——可提高PLA、PBAT性能
化學可環(huán)境降解塑料生產(chǎn)廠家用ADR擴鏈劑改性一、 如何低成本
合成高分子量聚乳——用擴鏈劑改性!PLA分子鏈長支鏈數(shù)量少、相對分子質(zhì)量低,耐熱性差,且由于加工過程中存在熱降解、氧化和水解等現(xiàn)象,易造成分子鏈斷裂,使熔體黏度進一步降低。這些缺陷的存在限制PLA在工業(yè)上的許多應用。因此為了使其能夠更廣泛地被應用,需要進行適當改性,使其滿足不同使用要求。采用擴鏈技術(shù)改性可使PLA分子支鏈化,有效提高PLA的相對分子質(zhì)量,補償加工過程中相對分子質(zhì)量的損失,提高熔體強度。擴鏈后發(fā)泡是改善PLA發(fā)泡效果的簡單有效的方法。
二、 擴鏈改性的反應原理擴鏈改性是指在PLA分子鏈中引入其它分子鏈或活性官能團,以增加PLA分子鏈末端長度和改變微觀結(jié)構(gòu),使分子鏈的規(guī)整度降低的改性方式,它可以有效地改善PLA材料的性能缺陷。
2.(德國BASF公司)ADR4370與PBAT發(fā)生擴鏈反應在PBAT中加入ADR可以使PBAT發(fā)生擴鏈反應,擴鏈反應如下圖所示,其中ADR的環(huán)氧基團與PBAT中的端羧基和端羥基進行反應,環(huán)氧基團被打開反應生成醚鍵和酯鍵,ADR上有多個環(huán)氧基團,端基被反應的PBAT作為長支鏈連接在另一個PBAT長鏈上發(fā)生交聯(lián),而端羧基與環(huán)氧基團發(fā)生反應含量會下降。相對分子質(zhì)量、力學性能、結(jié)晶溫度升高;
近年來,擴鏈法逐漸成為制備高分子量聚乳酸的一種快速而的方法,其優(yōu)點在于少量的擴鏈劑便能明顯地提高聚乳酸的分子量,成本較低,且擴鏈劑的加入不改變聚乳酸的可降解性,這對PLA的回收利用同樣有意義。此外,擴鏈反應的偶聯(lián)作用能夠?qū)υ鲰g改性聚乳酸的多相共混體系進行反應增容,而通過擴鏈反應將功能基團引入PLA中則能夠賦予其某種特殊的功能從而使聚乳酸滿足更多領(lǐng)域的應用需求。