Mat wéi enge ofbaubare Polymere kann PBAT gemëscht ginn?

Polybutylenterephthalat (PBAT) ass eng nei Zort vu vollstänneg biologesch ofbaubarem aliphateschen-aromatesche Copolyester mat Kettensegmenter, déi d'Flexibilitéit vu laangkettegen aliphatesche Kuelewaasserstoffer mat der Steifheet vun aromatesche Réng kombinéieren, wat him eng exzellent Flexibilitéit gëtt. Dofir ass PBAT zu engem vun den aktivsten ofbaubare Materialien an der Fuerschung iwwer biologesch ofbaubar Plastik a gudde Maartapplikatiounen ginn. Wéi och ëmmer, d'Präsenz vun aromatesche PBT-Kettensegmenter an der molekularer Kette féiert zu enger relativ lueser Ofbauquote. Et huet och eng niddreg Kristallinitéit an héich Viskositéit, wat et héich ufälleg fir Adhäsioun mécht. Zousätzlech ass d'Material relativ deier, wat seng Maartentwécklung an Uwendung weider limitéiert. Dofir, fir d'Käschten ze reduzéieren an héich performant ofbaubar Plastik ze kréien, muss d'Modifikatioun vu PBAT ënnersicht ginn. D'Mëschung vu PBAT mat biologesch ofbaubare Polymeren ass eng bewährte Modifikatiounsmethod, déi aner Eegeschafte verbessere kann ouni d'Ofbaubarkeet vu PBAT ze beaflossen, an e puer biologesch ofbaubar Polymeren kënnen och d'Ofbauquote vu PBAT erhéijen.

-PBAT gemëscht mat PLA-

Polymëllechsäure (PLA), ee vun de meescht erfuerschte a kommerziell erfollegräiche biologesch ofbaubare Materialien, huet exzellent Glanz- a Barrièreeigenschaften, awer huet och d'Nodeeler, datt se haart a manner zäh ass, a keng Flexibilitéit an Elastizitéit huet. Dofir kann d'Mëschung vun héichzäheger PBAT mat PLA net nëmmen d'Zähegkeet vu PLA verbesseren, mä och d'Zersetzungsquote vu PBAT beschleunegen.

Et gouf festgestallt, datt d'Zousätz vu PLA d'Zuchfestigkeit vun der Mëschung däitlech verbessert, ouni d'kristallin Eegeschafte vu PBAT ze beaflossen; an datt déi erhéicht Schmelzviskositéit d'Stabilitéit vu PBAT-Filmer während der Veraarbechtung a Formung verbessert.

Well PBAT a PLA inkompatibel Systemer sinn, baséiert sech de Moment méi Fuerschung op der Verbesserung vun der Kompatibilitéit tëscht deenen zwee, wat zu Mëschunge mat bessere mechaneschen Eegeschafte féiert. Zum Beispill kann d'Integratioun vu Glycidylmethacrylat (GMA) an engem Massefraktioun vun 3% bis 5% d'Schlagfestigkeit vu PLA/PBAT-Mëschungen op 26.5% an 51.7% erhéijen, wärend d'Dispersioun vu PBAT am PLA verbessert gëtt. Zousätzlech kann d'Zousätzlech vun engem Kettenverlängerer d'Grenzflächenspannung tëscht deenen zwee däitlech reduzéieren, wat d'Duktilitéit vu PBAT/PLA-Filmer däitlech verbessert; d'Zousätzlech vun engem multifunktionelle Gruppeweichmacher a Kondensator kann e gudde Kapazitéits- a Weichmachungseffekt op PBAT/PLA-Mëschunge produzéieren, wärend d'Veraarbechtungseigenschaften verbessert ginn.

-PBAT gemëscht mat PPC-

Polypropylenkarbonat (PPC) ass enëmweltfrëndlech Plastikduerch ofwiesselnd Copolymerisatioun vun industriellen Offallkuelendioxid a Propylenoxid hiergestallt, wat ofbaubar ass an eng exzellent Permeabilitéit huet. Et ass awer en amorpht Material, d'Glasiwwergangstemperatur ass nëmmen 30-40°C, an et huet Niddertemperaturzähegkeet, eng schlecht Dimensiounsstabilitéit bei héijen Temperaturen, Schwieregkeeten mat der Filmbildung an aner Nodeeler. D'Mëschung vu PPC mat PBAT verbessert net nëmmen d'Veraarbechtungsfäegkeet vu PPC, mee bitt dem PBAT och eng méi exzellent Gesamtleistung, an dat resultéierend Kompositmaterial wäert e grousse Raum fir Entwécklung an der Liewensmëttelverpackung, medizinesche Materialien asw. hunn.

Well d'PPC-Fraktioun am gemëschte System amorph ass, gëtt d'mikrokristallin Gréisst vum PBAT/PPC-Kompositfilm reduzéiert; d'Integratioun vu PPC verbessert d'Zuchfestigkeit an d'Gasbarriäreegeschafte vum Kompositfilm däitlech, wärend d'biologesch ofbaubarkeet vun der Matrix garantéiert gëtt. Zousätzlech verbessert d'Präsenz vu PPC a PBAT effektiv d'thermesch Stabilitéit, d'Kristallinitéit an d'mechanesch Eegeschafte vun de Mëschungen; wann nëmmen 10 Masse-% PPC präsent sinn, klëmmt d'Kristallisatiounstemperatur vun de Mëschungen vun 37.5°C op 66.8°C, wat de Prozess vun der Bildung vum Blasfilm erliichtert.

Well PBAT e kristalline Polymer ass a grouss polar Molekülkette huet, huet et och Kompatibilitéitsproblemer mat PPC. D'Aféierung vum Kettenverlängerer Triphenylmethantriisocyanat huet zu enger bedeitender Erhéijung vun der Zug- a Rëssfestigkeit vum PBAT/PPC-Film souwuel an der Längs- wéi och an der Querrichtung gefouert; d'Aféierung vum Öffnungsmittel Monoglyceridstearat huet och d'Stabilitéit vum Film beim Bléien verbessert. Zousätzlech verbessert den Zousaz vum Fëllstoff Ethylenmethylacrylat-Glycidylmethacrylat (EMA-GMA) an d'Mëschung aus PPC a PBAT net nëmmen d'Veraarbechtungsstabilitéit an d'Qualitéit vum geblosene Film, mä och seng mechanesch Eegeschaften, Sauerstoffbarrière an UV-Schutzméiglechkeeten effektiv.

-PBAT zesumme mat PBS gemëscht-

Polybutylensuccinat (PBS) huet déi bescht Veraarbechtungsleistung ënner de bestehenden biologesch ofbaubare Plastiker, mat exzellente mechaneschen Eegeschaften; seng niddreg Viskositéit féiert awer zu enger schlechter Schmelzfestigkeit, déi net gëeegent ass fir d'Veraarbechtung duerch Blasformen oder Goss, an d'Produkter hunn eng gewëssen Zerbriechlechkeet. Dofir kënnen duerch d'Benotzung vu PBAT- a PBS-modifizéierte Mëschunge d'Virdeeler vun deenen zwou kombinéiert ginn, fir d'Mängel auszegläichen, an d'Produkter kënnen a Verpackungen, Geschirr, landwirtschaftleche Folien, biomedizinesche Materialien an aner Beräicher benotzt ginn.

Am Allgemengen soll den Inhalt vu PBS a PBAT/PBS-Mëschungen net ze héich sinn, ongeféier 25% ass ubruecht. Et gouf festgestallt, datt PBAT/PBS-Mëschungen en héije Zuchmodul an eng héich Brochdehnung weisen, wann de Masseundeel vu PBS 25% ass; wann den PBS-Gehalt ze héich ass, weisen d'Produkter eng staark Bréchegkeet.

-PBAT zesumme mat PHBV gemëscht-

Poly(pentylhydroxybutyrat) (PHBV) ass e Biomaterial, dat aus natierlechen erneierbaren Materialien hiergestallt gëtt, dat duerch Fermentatioun mat Kuelestoffquell an Energie, déi a Mikroorganismen gespäichert ass, synthetiséiert gëtt, an dat eng gutt biologesch ofbaubarkeet a Biokompatibilitéit huet; et huet awer och Nodeeler wéi eng schlecht thermesch Stabilitéit a schlecht Kristallisatiounseigenschaften. Dofir kann d'Mëschung mat PBAT d'kristallin Eegeschafte vu PHBV verbesseren an d'Veraarbechtungs- an Uwendungseigenschaften vum Material verbesseren.

D'Mëschung aus PHBV a PBAT weist eng besser Veraarbechtungsméiglechkeet a Filmeegeschafte op; an déi mechanesch Eegeschafte vum Film sinn am Aklang mat deene vu kommerzielle Liewensmëttelverpackungsfolien, mat Dehnungen vu bis zu 750% beim Broch.

-PBAT gemëscht mat PGA-

Polyglykolsäure (PGA) huet eng ähnlech molekular Struktur a Leeschtungseigenschaften wéi PLA, awer si huet méi exzellent Degradatiouns- a Barrièreeigenschaften; net nëmmen ass d'Rohmaterialkäschte niddreg, mä si huet och d'Virdeeler vun héijer Zuchfestigkeit an héijer Hëtztoflenkungstemperatur. Dofir huet d'Wiel vu PGA fir d'PBAT-Mëschmodifikatioun e grousst Potenzial fir Uwendungen am Beräich vun Ewechwerfprodukter wéi hëtzebeständegt Geschir, biologesch ofbaubar Foliebeutel a Barrièreverpackungen.

Et gouf festgestallt, datt PBAT/PGA-Komposite mat engem PGA-Massenundeel vun 20% eng Zuchfestigkeit vun 25 MPa an eng Brochdehnung vu méi wéi 600% hunn, déi fir d'Hierstellung vu Folieprodukter benotzt kënne ginn; PBAT/PGA-Komposite mat engem PGA-Massenundeel vun 80% hunn eng Hëtzeoflenkungstemperatur vun 120°C, während se d'Zähegkeet verbesseren, wat fir d'Hierstellung vu Wegwerfgeschir benotzt ka ginn; gläichzäiteg kann d'Zousätzlech vu PGA d'Waasserdampfsperreleistung vu PBAT/PGA-Kompositfolien däitlech verbesseren.

Ähnlech wéi bei PLA ass d'Kompatibilitéit tëscht PGA a PBAT schlecht, dofir mussen déi passend Kompatibilitéitsmëttel ausgewielt ginn, fir d'Dispersioun vum System ze verbesseren. Zum Beispill kann 4,4'-Ylidenebis(isocyanatophenyl) (MDI) benotzt ginn, fir PBAT/PGA-Kompositen in situ ze kapazitéieren. Déi erfollegräich Reaktioun mat MDI huet zu enger bedeitender Erhéijung vun der Grenzflächenhaftung vun de Mëschungen an enger bedeitender Erhéijung vun der Schlagfestigkeit vun 9.0 kJ/m2 op 22.2 kJ/m2 gefouert; an zu enger Reduktioun vun der Kristallinitéit an der sphärescher Kristallgréisst, wat zu der erhéichter Zähegkeet vun de Kompositen an hirer thermescher Stabilitéit bäigedroen huet.

-PBAT gemëscht mat PVB-

Polyvinylbutyral (PVB) ass d'Produkt vun der sauerkatalyséierter Kondensatioun vu Polyvinylalkohol an n-Butyraldehyd, mat enger gewësser Quantitéit u Weichmacher a senge recycléierte Reschter. Wéinst senger molekularer Struktur ass PVB mat enger Kombinatioun aus héijer Zuchfestigkeit, Schlagfestigkeit, héijer Transparenz, Flexibilitéit an Ofbaubarkeet ausgestatt. Als recycléiert Material fir Kanten ass PVB a grousse Quantitéiten a zu niddrege Präisser verfügbar, sou datt seng Auswiel als modifizéiert Material grouss Entwécklungsvirdeeler huet. Déi niddreg Konzentratioun vu PVB erhéicht d'Kristallisatiounstemperatur vu PBAT; d'Kompatibilitéit an d'mechanesch Eegeschafte vu PBAT/PVB ginn duerch déi gemeinsam Aktioun vum Kondensatorionomer a PVB verbessert.