Prečo si rozložiteľné plastové vrecká vyberajú PLA a PBAT ako suroviny?

S intenzifikáciou znečistenia „bielym znečistením“ zaviedli krajiny po celom svete prísnejšie obmedzenia na plasty, rozložiteľné plastové tašky okupujú veľké supermarkety a nákupné centrá a pozorným pozorovaním sa zistí, že takmer všetky tieto rozložiteľné plastové tašky sú PBAT+PLA+St. Aké sú teda výhody PBAT+PLA+St?

01. Škrob
Škrobové rastliny sú široko distribuované v ovocí, koreňoch alebo listoch ovocia alebo rastlín. Každý rok sa na celom svete vyrobia stovky miliónov ton škrobu a je to jeden z mnohých obnoviteľných a biologicky rozložiteľných zdrojov. Avšak kvôli mikrokryštalickej štruktúre a granulárnej štruktúre prírodný škrob nemá vlastnosti termoplastického spracovania, takže je potrebné ho premeniť na termoplastický škrob, aby mal vlastnosti termoplastického spracovania.

02. PBAT
Kyselina polyadipová/butyléntereftalát (PBAT) je trieda degradovateľného polyesteru, ktorý priťahuje veľkú pozornosť a ktorý má nielen dobré mechanické vlastnosti polyesteru PBT, ale má tiež dobrú rozťažnosť a ťažnosť alifatického polyesteru a môže sa tiež rozložiť na vody a oxidu uhličitého v prírodných podmienkach.
Vysoká cena materiálu však obmedzuje jeho uplatnenie na trhu; Preto je jeho lacný, biologicky odbúrateľný škrob zmiešaný s PBAT dobrou voľbou.

03. CHKO
PLA (kyselina polymliečna) je tiež známa ako kyselina polymliečna, proces výroby kyseliny polymliečnej je bez znečistenia a produkt môže byť biologicky odbúrateľný, aby sa dosiahla recyklácia v prírode, takže je ideálnym zeleným polymérnym materiálom a je jedným z predstaviteľov z biologicky odbúrateľných plastov.
Existuje však aj veľa nedostatkov v praktických aplikáciách: PLA má zlú húževnatosť, nedostatočnú elasticitu a pružnosť, tvrdú textúru a krehkosť, relatívne nízku pevnosť taveniny a pomalú rýchlosť kryštalizácie, čo obmedzuje jej použitie v mnohých aspektoch.
Chemická štruktúra PLA obsahuje veľké množstvo esterových väzieb, čo má za následok slabú hydrofilitu a rýchlosť degradácie je potrebné kontrolovať. Okrem toho vysoká cena PLA zvyšuje náklady na suroviny a obmedzuje jej komerčnú propagáciu. Preto vzhľadom na vyššie uvedené mnohé nedostatky je CHKO modifikovaná.
PBAT má mäkkú textúru, silnú ťažnosť a krátky cyklus degradácie. PLA má krehkú textúru, slabú húževnatosť a dlhý degradačný cyklus, takže ich zmiešanie je vynikajúcim spôsobom, ako synergicky zlepšiť výkon.

04. Úvod do materiálov PBAT/PLA

【Kompatibilita】

Fúzne miešanie PBAT a PLA je metóda fyzickej modifikácie a jej hlavným bodom je vyžadovať dobrú kompatibilitu medzi týmito dvoma. Rozpustnosť PBAT a PLA je však značne odlišná, takže kompatibilita je slabá a je ťažké rovnomerne premiešať.

Najvyššou prioritou je zlepšenie kompatibility PBAT s PLA. Počas procesu miešania je potrebné pridať jeden alebo viac kompatibilizátorov, aby sa zlepšila priľnavosť rozhraní PBAT a PLA. Bežne používané kompatibilizátory sú: zmäkčovadlá, reaktívne kompatibilizátory a tvárne polyméry.

【Mechanické vlastnosti】

PLA a PBAT majú komplementárny výkon, takže musí existovať dobrý pomer kvality komplexného výkonu.

1. Podiel PLA sa zvyšuje na 40 % ako uzol, pevnosť v ťahu materiálu najprv klesá a potom sa zvyšuje a predĺženie pri pretrhnutí najprv prudko klesá a potom zostáva stabilné.

2. Ak je obsah PLA vyšší ako 70 %, krehkosť materiálu je príliš silná na to, aby sa rozfúkal do filmu. Pomer PLA k PBAT by sa preto mal udržiavať približne na 1:1 podľa aditíva.

【Výkon degradácie】

Počiatočnou reakciou degradácie materiálu je vstup molekúl vody do hydrolýzy. Ak ide o samostatný materiál PBAT, je pre molekuly vody ťažké vstúpiť kvôli tuhým esterovým väzbám v molekulárnej štruktúre, takže nie je ľahké ho degradovať. Molekuly PLA sú však ľahko napadnuté vodou a vnútorne degradované, takže čím vyšší je obsah PLA, tým rýchlejšia je rýchlosť degradácie materiálu.