生物降解材料的改性:PBAT改性篇

2021-09-08 910 苏州和塑美

PBAT有优异的延展性、较快的成型速度,可以赋予其较好的加工性能;由于PBAT与聚乙烯(PE)有相似的性能,因此更多地被用于膜袋类制品,但是PBAT本身的牵伸强度、薄膜开口性等性能相比PE较弱,且成本较PE高,因此须经过共混改性之后,能有效降低成本与提高产品性能。


和塑美科技PBAT


PBAT的淀粉改性


淀粉主要由玉米、马铃薯等农作物通过加工得来,是一种常见的生物降解材料,具有来源广、价格低、可再生、快速降解等优点,是PBAT改性理想填充材料。但是淀粉自身可塑性差,且存在分子间与分子内的氢键,有一定结晶性能,因此使用淀粉填充时,需要事先对淀粉进行处理,通过加入交联剂、增塑剂等将淀粉粉末做成易添加的颗粒,便于其对PBAT的改性,以得到综合性能良好的PBAT/淀粉共混物。


PBAT/PLA改性


聚乳酸(PLA)具有优良的生物相容性与生物降解性能,其降解在工业堆肥的条件下发生,最终完全降解得到的产物是二氧化碳和水,不会对环境造成污染。


PLA具有较高的拉伸强度、拉伸模量,但硬度高、韧性较差等缺陷限制了它的应用范围。将PLA作为PBAT的填充物,能够有效提高PBAT拉伸性能、同时降低PLA单独使用时的硬度、提高其韧性、最终得到综合性能良好的产品。因此,利用PLA对PBAT进行增强改性是一种十分高效的方法。


PBAT的无机物填充改性


活化碳酸钙由于粒径极小、活性高,因此其在PBAT改性中补强效果较高。使用活化碳酸钙对PBAT共混改性时需要加入一定量的相容剂,以改进产品的物理性能和力学性能。通过碳酸钙改性后材料能快速、完全生物降解,且极大降低了产品成本,对制造膜袋类产品等,具有更好的实际操作性。


有学者研究发现,在利用超细碳酸钙对PBAT进行填充改性时,当超细碳酸钙的质量分数在10%,相容剂质量分数为3份时,PBAT/超细碳酸钙共混物的拉伸性能得到了很大程度地提高。当超细碳酸钙的质量分数达到20%时,制成膜袋后,依然有较好的力学性能。除碳酸钙之外还有滑石粉、蒙脱土也可作为无机填充对PBAT进行改性,能有效降低PBAT共混物成本,增强部分性能。


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