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海南大學(xué)：PLA/PGA/PBAT/ADR改性料，性能全面提升！
2024-11-06 10:13:52生物降解材料研究院閱讀量：20061 我要評(píng)論
【包裝印刷網(wǎng) 行業(yè)動(dòng)態(tài)】PLA(聚乳酸)是一種可生物降解的生物基塑料,原材料可以通過(guò)玉米及甜菜等可再生資源獲得。PLA具有較高的強(qiáng)度和模量,良好的加工性能等優(yōu)點(diǎn)，但是脆性大、濕氣阻隔性及耐熱性不佳等缺陷限制了其應(yīng)用范圍。因此，對(duì)PLA進(jìn)行改性以提高其綜合性能是目前PLA研究和應(yīng)用領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一。
2022年3月，海南大學(xué)和海南賽諾實(shí)業(yè)有限公司申請(qǐng)一項(xiàng)專利《一種PLA/PGA/(PBAT/ADR)共混合金及其制備方法》，公告號(hào) CN114605800A，使用PLA、PGA、PBAT、ADR材料共混，制備PLA/PGA/(PBAT/ADR)共混合金。
在保證PLA共混合金具有良好拉伸韌性的同時(shí)，能夠保證材料具有較好的增強(qiáng)或補(bǔ)強(qiáng)性能。拉伸性能、熔體流動(dòng)性、耐熱性能以及阻濕性能得到全面提升。
1、主要材料和質(zhì)量份
PLA的質(zhì)量份數(shù)為50～70份
PGA的質(zhì)量份數(shù)為15～35份
PBAT的質(zhì)量份數(shù)為15份
預(yù)混物PBAT/ADR由PBAT和ADR按照目標(biāo)質(zhì)量比共混得到，目標(biāo)質(zhì)量比15：1.5。
在海南大學(xué)另一篇《二步共混法制備PBAT/PGA材料及其性能》文獻(xiàn)中提及，PBAT來(lái)自德國(guó)BASF公司的C1200，PGA來(lái)自內(nèi)蒙古浦景聚合材料科技有限公司；ADR來(lái)自德國(guó)BASF公司來(lái)自Joncryl®ADR 4468(購(gòu)買4468請(qǐng)點(diǎn)擊咨詢)。
2、制備過(guò)程
第一步：將PBAT與ADR擴(kuò)鏈劑進(jìn)行預(yù)混合。預(yù)混合通常在一定的溫度、轉(zhuǎn)速和時(shí)間條件下進(jìn)行，比如在密煉機(jī)上，溫度設(shè)定在160-230℃，轉(zhuǎn)速為30-100rpm，共混時(shí)間為5-20min，得到PBAT預(yù)混物。這一步的目的是讓PBAT與ADR擴(kuò)鏈劑充分混合，使擴(kuò)鏈劑能夠?qū)BAT的分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行一定的改性，如增加分子鏈的長(zhǎng)度、提高分子量等，從而改善PBAT的性能。
第二步：將第一步得到的PBAT預(yù)混物與PGA進(jìn)行熔融共混。共混溫度一般在230-250℃，轉(zhuǎn)速為30-100rpm，共混時(shí)間為5-15min。在這個(gè)過(guò)程中，PGA均勻分散在PBAT基體中，形成PBAT/PGA共混材料。
3、性能表現(xiàn)
力學(xué)性能：PGA的加入可以在一定程度上提高材料的強(qiáng)度和剛性。由于PGA本身具有高強(qiáng)度和高剛性的特點(diǎn)，與PBAT共混后，能夠增強(qiáng)材料的力學(xué)性能。例如，拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度等可能會(huì)有所提高。
降解性能：PBAT和PGA都是可生物降解的材料，二者共混后，材料的降解性能得到進(jìn)一步提升。在合適的環(huán)境條件下，材料能夠更快地被微生物分解，最終降解為水和二氧化碳等無(wú)害物質(zhì)。
熱性能：PGA的耐熱性較好，加入到PBAT中可以提高共混材料的熱穩(wěn)定性和耐熱性能。例如，熱變形溫度、熔點(diǎn)等熱性能指標(biāo)可能會(huì)有所改善9。
阻隔性能：PGA的存在可以改善材料的阻隔性能，降低氣體、水蒸氣等的透過(guò)率，使材料在包裝等領(lǐng)域具有更好的應(yīng)用前景。
總體而言，二步共混法制備的PBAT/PGA材料綜合了PBAT和PGA的優(yōu)點(diǎn)，具有良好的力學(xué)性能、降解性能、熱性能和阻隔性能等，是一種具有廣闊應(yīng)用前景的生物降解材料。不過(guò)，具體的性能還會(huì)受到原材料的質(zhì)量、共混比例、制備工藝等多種因素的影響。
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