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海南大学: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阅读量:19967 我要评论


导读:2022年3月,海南大学和海南赛诺实业有限公司申请一项专利《一种PLA/PGA/(PBAT/ADR)共混合金及其制备方法》。

  【包装印刷网 行业动态】PLA(聚乳酸)是一种可生物降解的生物基塑料,原材料可以通过玉米及甜菜等可再生资源获得。PLA具有较高的强度和模量,良好的加工性能等优点,但是脆性大、湿气阻隔性及耐热性不佳等缺陷限制了其应用范围。因此,对PLA进行改性以提高其综合性能是目前PLA研究和应用领域的热点之一。
 
  2022年3月,海南大学和海南赛诺实业有限公司申请一项专利《一种PLA/PGA/(PBAT/ADR)共混合金及其制备方法》,公告号 CN114605800A,使用PLA、PGA、PBAT、ADR材料共混,制备PLA/PGA/(PBAT/ADR)共混合金。
 
  在保证PLA共混合金具有良好拉伸韧性的同时,能够保证材料具有较好的增强或补强性能。拉伸性能、熔体流动性、耐热性能以及阻湿性能得到全面提升。
 
  1、主要材料和质量份
 
  PLA的质量份数为50~70份
 
  PGA的质量份数为15~35份
 
  PBAT的质量份数为15份
 
  预混物PBAT/ADR由PBAT和ADR按照目标质量比共混得到,目标质量比15:1.5。
 
  在海南大学另一篇《二步共混法制备PBAT/PGA材料及其性能》文献中提及,PBAT来自德国BASF公司的C1200,PGA来自内蒙古浦景聚合材料科技有限公司;ADR来自德国BASF公司来自Joncryl®ADR 4468(购买4468请点击咨询)。
 
  2、制备过程
 
  第一步:将PBAT与ADR扩链剂进行预混合。预混合通常在一定的温度、转速和时间条件下进行,比如在密炼机上,温度设定在160-230℃,转速为30-100rpm,共混时间为5-20min,得到PBAT预混物。这一步的目的是让PBAT与ADR扩链剂充分混合,使扩链剂能够对PBAT的分子结构进行一定的改性,如增加分子链的长度、提高分子量等,从而改善PBAT的性能。
 
  第二步:将第一步得到的PBAT预混物与PGA进行熔融共混。共混温度一般在230-250℃,转速为30-100rpm,共混时间为5-15min。在这个过程中,PGA均匀分散在PBAT基体中,形成PBAT/PGA共混材料。
 
  3、性能表现
 
  力学性能:PGA的加入可以在一定程度上提高材料的强度和刚性。由于PGA本身具有高强度和高刚性的特点,与PBAT共混后,能够增强材料的力学性能。例如,拉伸强度、弯曲强度等可能会有所提高。
 
  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进一步提升。在合适的环境条件下,材料能够更快地被微生物分解,最终降解为水和二氧化碳等无害物质。
 
  热性能:PGA的耐热性较好,加入到PBAT中可以提高共混材料的热稳定性和耐热性能。例如,热变形温度、熔点等热性能指标可能会有所改善9。
 
  阻隔性能:PGA的存在可以改善材料的阻隔性能,降低气体、水蒸气等的透过率,使材料在包装等领域具有更好的应用前景。
 
  总体而言,二步共混法制备的PBAT/PGA材料综合了PBAT和PGA的优点,具有良好的力学性能、降解性能、热性能和阻隔性能等,是一种具有广阔应用前景的生物降解材料。不过,具体的性能还会受到原材料的质量、共混比例、制备工艺等多种因素的影响。
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