Zašto razgradive plastične vrećice odabiru PLA i PBAT kao sirovine?

S intenziviranjem onečišćenja "bijelog zagađenja", zemlje diljem svijeta uvele su stroža ograničenja za plastiku, razgradive plastične vrećice okupirale su glavne supermarkete i trgovačke centre, a pažljivim promatranjem otkrit ćete da su gotovo sve te razgradive plastične vrećice PBAT+PLA+St. Dakle, koje su prednosti PBAT+PLA+St?

01. Škrob
Škrobne biljke su široko rasprostranjene u plodovima, korijenju ili lišću voća ili biljaka. Stotine milijuna tona škroba proizvedu se u svijetu svake godine, a to je jedan od mnogih obnovljivih i biorazgradivih resursa. Međutim, zbog mikrokristalne strukture i granularne strukture, prirodni škrob nema svojstva termoplastične obrade, pa ga je potrebno transformirati u termoplastični škrob da bi imao termoplastična svojstva obrade.

02. PBAT
Poliadipinska kiselina/butilen tereftalat (PBAT) je klasa razgradivog poliestera koja je privukla veliku pozornost, koja ne samo da ima dobra mehanička svojstva PBT poliestera, već također ima dobru rastezljivost i duktilnost alifatskog poliestera, a također se može razgraditi u voda i ugljični dioksid u prirodnim uvjetima.
Međutim, visoka cijena materijala ograničava njegovu primjenu na tržištu; Stoga je njegov jeftin, biorazgradiv škrob pomiješan s PBAT-om dobar izbor.

03. PLA
PLA (polimliječna kiselina) također je poznata kao polilaktična kiselina, proizvodni proces polilaktične kiseline je bez zagađenja, a proizvod može biti biorazgradiv za postizanje recikliranja u prirodi, stoga je idealan zeleni polimerni materijal i jedan je od predstavnika biorazgradive plastike na biološkoj bazi.
Međutim, postoje i mnogi nedostaci u praktičnim primjenama: PLA ima slabu žilavost, nedostatak elastičnosti i fleksibilnosti, tvrdu teksturu i lomljivost, relativno nisku čvrstoću taljenja i sporu brzinu kristalizacije, što ograničava njegovu primjenu u mnogim aspektima.
Kemijska struktura PLA sadrži velik broj esterskih veza, što rezultira slabom hidrofilnošću i potrebno je kontrolirati stopu razgradnje. Štoviše, visoka cijena PLA povećava troškove sirovina i ograničava njegovu komercijalnu promociju. Stoga, s obzirom na gore navedene brojne nedostatke, PLA je modificiran.
PBAT ima meku teksturu, jaku duktilnost i kratak ciklus razgradnje. PLA ima krtu teksturu, slabu žilavost i dug ciklus razgradnje, pa je miješanje to dvoje izvrstan način za sinergističko poboljšanje učinka.

04. Uvod u PBAT/PLA materijale

【Kompatibilnost】

Fuzijsko miješanje PBAT-a i PLA metoda je fizičke modifikacije, a njezina je glavna poanta zahtijevati dobru kompatibilnost između to dvoje. Međutim, topljivost PBAT i PLA prilično je različita, pa je kompatibilnost loša i teško je ravnomjerno miješati.

Poboljšanje kompatibilnosti PBAT-a s PLA glavni je prioritet. Potrebno je dodati jedan ili više kompatibilizatora tijekom procesa miješanja kako bi se poboljšalo prianjanje PBAT i PLA sučelja. Uobičajeno korišteni kompatibilizatori su: plastifikatori, reaktivni kompatibilizatori i duktilni polimeri.

【Mehanička svojstva】

PLA i PBAT imaju komplementarnu izvedbu, tako da mora postojati dobar omjer kvalitete sveobuhvatne izvedbe.

1. Udio PLA raste na 40% kao čvor, vlačna čvrstoća materijala prvo opada, a zatim raste, a istezanje pri prekidu prvo se naglo smanjuje, a zatim ostaje stabilno.

2. Ako je sadržaj PLA veći od 70%, lomljivost materijala je prejaka da bi se upuhala u film. Stoga bi se omjer PLA i PBAT trebao održavati na oko 1:1 u skladu s aditivom.

【Učinak degradacije】

Početna reakcija razgradnje materijala je ulazak molekula vode da prođu kroz reakciju hidrolize. Ako se radi o zasebnom PBAT materijalu, u njega molekule vode teško ulaze zbog krutih esterskih veza u molekularnoj strukturi, pa ga nije lako razgraditi. Međutim, molekule PLA lako napada voda i interno se razgrađuju, pa što je veći sadržaj PLA, to je brža stopa razgradnje materijala.