Met watter afbreekbare polimere kan PBAT gemeng word?

Polibutileentereftalaat (PBAT) is 'n nuwe tipe volledig bioafbreekbare alifaties-aromatiese kopoliëster met kettingsegmente wat die buigsaamheid van langketting-alifatiese koolwaterstowwe kombineer met die rigiditeit van aromatiese ringe, wat dit uitstekende buigsaamheid gee. Gevolglik het PBAT een van die mees aktiewe afbreekbare materiale in bioafbreekbare plastieknavorsing en goeie marktoepassings geword. Die teenwoordigheid van aromatiese PBT-kettingsegmente in die molekulêre ketting lei egter tot 'n relatief stadige afbraakspoed. Dit het ook 'n lae kristalliniteit en hoë viskositeit, wat dit hoogs vatbaar maak vir adhesie. Boonop is die materiaal relatief duur, wat die markontwikkeling en -toepassing daarvan verder beperk. Om die koste te verminder en hoëprestasie-afbreekbare plastiek te verkry, moet die modifikasie van PBAT bestudeer word. Die vermenging van PBAT met bioafbreekbare polimere is 'n bewese metode van modifikasie, wat ander eienskappe kan verbeter sonder om die afbreekbaarheid van PBAT te beïnvloed, en sommige bioafbreekbare polimere kan ook die afbraakspoed van PBAT verhoog.

-PBAT gemeng met PLA-

Polimelksuur (PLA), een van die mees nagevorsde en kommersieel suksesvolle bioafbreekbare materiale, het uitstekende glans- en versperringseienskappe, maar het ook die nadele dat dit hard en minder taai is, en nie buigsaam en elasties is nie. Daarom kan die vermenging van hoë-taaiheid PBAT met PLA nie net die taaiheid van PLA verbeter nie, maar ook die ontbindingstempo van PBAT versnel.

Daar is gevind dat die byvoeging van PLA die treksterkte van die mengsel aansienlik verbeter sonder om die kristallyne eienskappe van PBAT te beïnvloed; en dat die verhoogde smeltviskositeit die stabiliteit van PBAT-films tydens verwerking en vorming verbeter.

Aangesien PBAT en PLA onversoenbare stelsels is, is meer navorsing tans gebaseer op die verbetering van die versoenbaarheid tussen die twee, wat lei tot mengsels met beter meganiese eienskappe. Byvoorbeeld, die inkorporering van glisidielmetakrilaat (GMA) teen 'n massafraksie van 3% tot 5% kan die impaksterkte van PLA/PBAT-mengsels tot 26.5% en 51.7% verhoog, terwyl die verspreiding van PBAT in PLA verbeter word. Daarbenewens kan die byvoeging van 'n kettingverlenger die tussenvlakspanning tussen die twee aansienlik verminder, wat die rekbaarheid van PBAT/PLA-films aansienlik verbeter; die byvoeging van 'n multifunksionele groepplastiseerder en kapasitor kan 'n goeie kapasitansie en plastiseereffek op PBAT/PLA-mengsels lewer, terwyl die verwerkingseienskappe verbeter word.

-PBAT gemeng met PPC-

Polipropileenkarbonaat (PPC) is 'nomgewingsvriendelike plastiekgemaak deur afwisselende kopolimerisasie van industriële afval koolstofdioksied en propileenoksied, wat afbreekbaarheid en uitstekende weerstand teen deurlaatbaarheid het. Dit is egter 'n amorfe materiaal, die glasoorgangstemperatuur is slegs 30-40°C, en daar is lae-temperatuur taaiheid, hoë-temperatuur dimensionele stabiliteit is swak, filmvormingsprobleme en ander nadele. Die vermenging van PPC met PBAT verbeter nie net die verwerkingsvermoë van PPC nie, maar bied ook PBAT met meer uitstekende algehele prestasie, en die gevolglike saamgestelde materiaal sal groot ontwikkelingsruimte hê in weggooibare voedselverpakking, mediese materiale, ens.

Aangesien die PPC-fraksie amorf is in die gemengde stelsel, word die mikrokristallyne grootte van die PBAT/PPC-saamgestelde film verminder; die inkorporering van PPC verbeter die treksterkte en gasversperringseienskappe van die saamgestelde film aansienlik terwyl die bioafbreekbaarheid van die matriks verseker word. Boonop verbeter die teenwoordigheid van PPC en PBAT die termiese stabiliteit, kristalliniteit en meganiese eienskappe van die mengsels effektief; wanneer slegs 10% PPC per massa teenwoordig is, styg die kristallisasietemperatuur van die mengsels van 37.5°C tot 66.8°C, wat die blaasfilmvormingsproses vergemaklik.

Aangesien PBAT 'n kristallyne polimeer is en 'n groot polêre molekulêre ketting het, het dit ook verenigbaarheidsprobleme met PPC. Die bekendstelling van die kettingverlenger trifenielmetaantriisosianaat het gelei tot 'n beduidende toename in die trek- en skeursterkte van die PBAT/PPC-film in beide die longitudinale en transversale rigtings; die bekendstelling van die openingsmiddel monogliseriedstearaat het ook die stabiliteit van die film tydens blaas verbeter. Daarbenewens verbeter die byvoeging van die vulmiddel etileenmetielakrilaat-glisidielmetakrilaat (EMA-GMA) tot die mengsel van PPC en PBAT nie net die verwerkingsstabiliteit en kwaliteit van die geblaasde film nie, maar verbeter ook die meganiese eienskappe, suurstofversperring en UV-afskermingseienskappe effektief.

-PBAT saam met PBS gemeng-

Polibutileensuksinaat (PBS) het die beste verwerkingsprestasie onder bestaande bioafbreekbare plastiek, met uitstekende meganiese eienskappe; die lae viskositeit daarvan lei egter tot swak smeltsterkte, wat nie bevorderlik is vir verwerking deur blaasvorming of giet nie, en die produkte het 'n sekere brosheid. Deur PBAT- en PBS-gemodifiseerde mengsels te gebruik, kan die voordele van beide gekombineer word om die defekte te vergoed, en die produkte wat gemaak word, kan gebruik word in verpakking, tafelgerei, landboufilms, biomediese materiale en ander velde.

Oor die algemeen moet die inhoud van PBS in PBAT/PBS-mengsels nie te hoog wees nie, tot ongeveer 25% is gepas. Daar is gevind dat PBAT/PBS-mengsels 'n hoë trekmodulus en hoë verlenging by breek toon wanneer die massafraksie van PBS 25% is; sodra die PBS-inhoud te hoog is, toon die produkte sterk brosheid.

-PBAT gemeng met PHBV-

Poli(pentielhidroksibutiraat) (PHBV) is 'n biomateriaal gemaak van natuurlike hernubare materiale, gesintetiseer deur fermentasie met 'n koolstofbron en energie wat in mikroörganismes gestoor word, wat goeie bioafbreekbaarheid en bioversoenbaarheid het; dit het egter ook nadele soos swak termiese stabiliteit en swak kristallisasie-eienskappe. Daarom kan die vermenging daarvan met PBAT die kristallyne eienskappe van PHBV verbeter en die verwerkings- en toepassingseienskappe van die materiaal verbeter.

Die mengsel van PHBV en PBAT toon beter verwerkbaarheid en filmeienskappe; en die meganiese eienskappe van die film is in lyn met dié van kommersiële voedselverpakkingsfilms, met vervormings tot 750% by breek.

-PBAT gemeng met PGA-

Poliglikoolsuur (PGA) het 'n soortgelyke molekulêre struktuur en werkverrigtingseienskappe as PLA, maar dit het beter afbraak- en versperringseienskappe; nie net is die grondstofkoste laag nie, maar dit het ook die voordele van hoë treksterkte en hoë hitte-afbuigingstemperatuur. Daarom het die keuse van PGA vir PBAT-mengmodifikasie groot potensiaal vir toepassing op die gebied van weggooibare produkte soos hittebestande tafelgerei, bioafbreekbare filmsakke en versperringsverpakking.

Daar is gevind dat PBAT/PGA-komposiete met 'n PGA-massafraksie van 20% 'n treksterkte van 25 MPa en 'n breekverlenging van meer as 600% het, wat gebruik kan word om filmprodukte te maak; PBAT/PGA-komposiete met 'n PGA-massafraksie van 80% het 'n hittedefleksietemperatuur van 120°C terwyl dit die taaiheid verbeter, wat gebruik kan word om weggooibare eetgerei te maak; intussen kan die byvoeging van PGA die waterdampversperringsprestasie van PBAT/PGA-saamgestelde films aansienlik verbeter.

Soortgelyk aan PLA, is die versoenbaarheid tussen PGA en PBAT swak, daarom moet geskikte versoenbaarmakers gekies word om die verspreiding van die stelsel te verbeter. Byvoorbeeld, 4,4′-ielideenbis(isosianatofeniel) (MDI) kan gebruik word om PBAT/PGA-komposiete in situ te kapasiteer. Die suksesvolle reaksie met MDI het gelei tot 'n beduidende toename in die tussenvlakadhesie van die mengsels en 'n beduidende toename in impaksterkte van 9.0 kJ/m2 tot 22.2 kJ/m2; en 'n vermindering in kristalliniteit en sferiese kristalgrootte, wat bygedra het tot die verbeterde taaiheid van die komposiete en hul termiese stabiliteit.

-PBAT gemeng met PVB-

Polivinielbutiraal (PVB) is die produk van die suurgekataliseerde kondensasie van polivinielalkohol en n-butiraldehied, met 'n sekere hoeveelheid weekmaker in sy herwinde afval. As gevolg van sy molekulêre struktuur, is PVB toegerus met 'n kombinasie van hoë treksterkte, impakweerstand, hoë deursigtigheid, buigsaamheid en afbreekbaarheid. As 'n randherwinde materiaal is PVB in groot hoeveelhede en teen lae pryse beskikbaar, dus die keuse daarvan as 'n gemodifiseerde materiaal het groot ontwikkelingsvoordele. Die lae konsentrasie PVB verhoog die kristallisasietemperatuur van PBAT; die versoenbaarheid en meganiese eienskappe van PBAT/PVB word verbeter deur die gesamentlike werking van die kapasitor-ionomeer en PVB.