Drei Modifikationen von biologisch abbaubaren PBAT-Materialien

PBAT-Modifikation

PBAT hat eine ausgezeichnete Duktilität und eine schnelle Umformgeschwindigkeit, was ihm eine bessere Verarbeitungsleistung verleihen kann;PBAT hat ähnliche Eigenschaften wie Polyethylen (PE), weshalb es eher in Folienbeutelprodukten verwendet wird.Die Eigenschaften von PBAT selbst, wie Reißfestigkeit und Folienöffnung, sind jedoch schwächer als die von PE, und die Kosten sind höher als die von PE.Daher können nach dem Mischen und Modifizieren die Kosten effektiv gesenkt und die Produktleistung verbessert werden.

PBAT/Stärke-Modifikation

Vorteile: Stärke hat eine hohe Abbaueffizienz in einer Kompostierumgebung, ist vollständig biologisch abbaubar und weist keine Mikroplastikrückstände auf.Es ist das beste Material, um mit weißer Verschmutzung fertig zu werden.

Nachteile: Stärke selbst hat eine schlechte Plastizität, und es gibt intermolekulare und intramolekulare Wasserstoffbrückenbindungen, sodass sie bestimmte Kristallisationseigenschaften hat.

Lösung: Bei Verwendung von Stärkefüllung muss die Stärke vorher verarbeitet werden.Durch Zugabe von Vernetzungsmitteln, Weichmachern usw. wird das Stärkepulver zu leicht zuzugebenden Granulaten verarbeitet, was die Modifizierung von PBAT erleichtert, um eine PBAT/Stärke-Mischung mit guten Gesamteigenschaften zu erhalten.

* Einige Unternehmen verwenden Maisstärke und PBAT als Hauptrohstoffe, Glycerin als Hauptweichmacher, Sorbit, PEG200 usw. als Hilfsweichmacher und stellen stärkegefüllte PBAT-Folie durch Extrudergranulierung und anschließendes Blasformen her.Die Untersuchungen zeigen: Je besser die weichmachende Wirkung von Stärke, desto gleichmäßiger die Partikelgrößenverteilung, desto geringer die Oberflächenrauhigkeit der Folie und desto höher die Zugfestigkeit, Pendelschlagzähigkeit und Reißdehnung der Folie.

PBAT/PLA-Modifikation

Vorteile: Polymilchsäure (PLA) hat eine gute Transparenz, Biokompatibilität und biologische Abbaubarkeit.Sein Abbau erfolgt unter den Bedingungen der industriellen Kompostierung, und die Endprodukte des vollständigen Abbaus sind Kohlendioxid und Wasser, die die Umwelt nicht belasten.Und PLA hat eine hohe Zugfestigkeit und einen hohen Zugmodul.

Nachteile: Hohe Härte, geringe Wärmebeständigkeit, geringe Zähigkeit und andere Mängel schränken seine industrielle Anwendung ein.

Lösung: Die Verwendung von PLA als Füllstoff von PBAT kann die Zugeigenschaften von PBAT effektiv verbessern, die Härte von PLA allein verringern, seine Zähigkeit verbessern, die Glasübergangstemperatur des Verbundmaterials erhöhen und die thermische Stabilität der Mischung verbessern.Schließlich wird ein Produkt mit guter Gesamtleistung erhalten.

* Einige Wissenschaftler haben herausgefunden, dass die aggregierte Struktur von PBAT und PLA bestätigt, dass die Bioabbau- und Hydrolyserate der amorphen Region höher ist als die der kristallinen Region, was darauf zurückzuführen ist, dass die Struktur der amorphen Region lockerer und anfälliger für Mikroorganismen ist und Enzyme.Dieses Phänomen bewirkt auch, dass die Kristallinität des Verbundstoffs mit der Zeit zunimmt.Außerdem spiegelte sich der Abbau von Verbundwerkstoffen in der Änderung des Kohlenstoff-zu-Sauerstoff-Verhältnisses wider, und die Zunahme des Kohlenstoff-zu-Sauerstoff-Verhältnisses nach dem Abbau stand im Zusammenhang mit dem PLA-Gehalt in den Verbundwerkstoffen.

PBAT/Anorganische Füllungsmodifizierung

Aktiviertes Calciumcarbonat hat aufgrund seiner extrem kleinen Partikelgröße und hohen Aktivität eine hohe Verstärkungswirkung in der PBAT-Modifikation.Bei Verwendung von aktiviertem Calciumcarbonat zum Mischen und Modifizieren von PBAT muss eine bestimmte Menge Kompatibilisierungsmittel hinzugefügt werden, um die physikalischen und mechanischen Eigenschaften des Produkts zu verbessern.Das durch Calciumcarbonat modifizierte Material kann schnell und vollständig biologisch abgebaut werden, und die Produktkosten werden stark reduziert, und es weist eine bessere praktische Verarbeitbarkeit für die Herstellung von Folienbeuteln und anderen Produkten auf.

*Einige Wissenschaftler haben festgestellt, dass: beim Füllen und Modifizieren von PBAT mit ultrafeinem Calciumcarbonat, wenn der Massenanteil von ultrafeinem Calciumcarbonat 10 % und der Massenanteil von Kompatibilisierungsmittel 3 Teile beträgt, die Zugeigenschaften von PBAT/ultrafeinen Calciumcarbonat-Mischungen sehr gut sind verbessert;erreicht der Massenanteil an ultrafeinem Calciumcarbonat 20 %, weist der Folienbeutel noch gute mechanische Eigenschaften auf.Neben Calciumcarbonat können auch Talk und Montmorillonit als anorganische Füllstoffe zur Modifizierung von PBAT verwendet werden, wodurch die Kosten von PBAT-Mischungen wirksam gesenkt und einige Eigenschaften verbessert werden können.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass es bei der Modifizierung von Materialien notwendig ist, seine Vorteile zu nutzen, um seine Nachteile auszugleichen, und schließlich kann ein Produkt mit guter umfassender Leistung erhalten werden.

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