全降解塑料:PBAT的改性进展,以及未来研发方向

2023-02-21 409 苏州和塑美

PBAT作为可生物降解聚合物中的佼佼者,在未来将会广泛应用于包装材料(垃圾袋、食品容器、薄膜包装)、卫生用品(尿布背片、棉签)、生物医学等领域。


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但PBAT在力学性能、热性能、阻隔性能及生产成本等方面存在不足,为扩大其应用范围,应进行一系列的改性。未来,开发低成本综合性能优异,兼顾良好降解性、抑菌性和耐久性能的PBAT基复合材料,应当予以重视和进一步研究。


一、  PBAT力学性能改善

1.  纤维素纳米晶(CNC)可提高PBAT的力学性能和热稳定性。

2.  热塑性淀粉(TPS)填充,可显著提高PBAT的拉伸强度。

3.  碳酸钙填充,可以促进PBAT结晶。

4.  木质素与PBAT共混,表现出理想的拉伸性能,成本可以显著降低36%。


二、  PBAT阻隔性能改善

1.  将PBAT于PPC共混挤出吹制成复合薄膜,测试发现PBAT/PPC薄膜具有较高的拉伸强度和撕裂强度。

2.  使用取向是石墨烯纳米片0.48%(体积分数) 时,所制备的PBAT纳米复合薄膜的水蒸气透过率降低80%,氧气透过率降低99%以上。

3、在PBAT基质中掺入了黏土未改性和改性的纳米颗粒(海泡石、蒙脱土和氟锂蒙脱石),相比纯PBAT纳米黏土掺入使得整体热稳定性与阻隔效应得到明显提高。

4、用淀粉对聚氨酯预聚体 (PUP)进行改性,以提高其相容性,随着改性PUP中直链淀粉含量的增加,PBAT薄膜 (MSPF)的结晶度、疏水性、阻隔氧气和力学性能都有所提高。


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