02、PBAT
聚己二酸/对苯二甲酸丁二脂(PBAT)是其中备受关注的一类可降解聚酯,既具有PBT聚酯良好的力学性能,又兼具脂肪族聚酯良好的拉伸性和延展性,还可以在自然条件下降解为水和二氧化碳。
但该材料的价格较高,限制了其在市场中的应用;因此,其价格低廉、可降解的淀粉与PBAT共混就是好的选择。
03、PLA
PLA(polylactic acid)也称为聚乳酸,聚乳酸的生产过程无污染,而且产品可以生物降解,实现在自然界中的循环,因此是理想的绿色高分子材料,是生物基生物降解塑料的代表之一。
但是在现实应用中也存在很多不足∶PLA的韧性比较差,缺少弹性以及柔性,质地硬而目脆性大溶体强度相对较低,结晶速率过慢等,上述缺陷限制了其在很多方面的应用。
PLA的化学结构中含有大量的酯键,导致其亲水性差,降解速率需要控制等。而且PLA价格较高,增加了原料成本,也限制了其在商业上的推广。因此,针对以上诸多缺点,对PLA进行改性。
PBAT质地软、延展性强、降解周期短;PLA质地脆、韧性差、降解周期长,因此把两者混合使用,是一种极好的协同改善性能的方法。
04、PBAT/PLA材料介绍
【相容性】
PBAT与PLA的熔融共混是一种物理改性手法,其要点就是要求两者相容性好。但PBAT与PLA的溶解度差异较大,因此相容性差,很难混合均匀。
改善PBAT与PLA的相容性就是首要问题。需要在共混加工过程中加入一种或多种增容剂,提高PBAT、PLA界面的粘合力。常用的增容剂有∶增塑剂、反应性增容剂、韧性高分子聚合物。
【力学性能】
PLA与PBAT有着互补的性能,因此必然存在综合性能好的质量比。
1、PLA比例升高至40%为节点,材料拉伸强度先减小后增大,断裂伸长率先是大幅度下降,随后保持平稳。
2、如果PLA含量大于70%则材料脆性过强无法吹塑成膜。因此PLA与PBAT的比例应根据添加剂情况维持在1∶1左右。
【降解性能】
材料降解初期的反应是水分子进入发生水解反应。如果是单独的PBAT材料,由于分子结构存在刚性酯键,水分子难以进入因此不易降解。而PLA分子易被水分攻入发生内部降解,因此PLA含量越高,材料降解速度越快。