PBAT-ро бо кадом полимерҳои таҷзияшаванда омехта кардан мумкин аст?

Полибутилентерефталат (PBAT) як навъи нави сополиэстери алифатӣ-ароматии пурра биологӣ таҷзияшаванда бо сегментҳои занҷирӣ мебошад, ки чандирии карбогидридҳои алифатии занҷири дарозро бо сахтии ҳалқаҳои ароматӣ муттаҳид мекунад ва ба он чандирии аъло медиҳад. Дар натиҷа, PBAT ба яке аз фаъолтарин маводҳои таҷзияшаванда дар таҳқиқоти пластикҳои биологӣ таҷзияшаванда ва барномаҳои хуби бозор табдил ёфтааст. Аммо, мавҷудияти сегментҳои занҷири ароматии PBT дар занҷири молекулавӣ боиси суръати нисбатан сусти таҷзия мегардад. Он инчунин дорои кристаллияти паст ва часпакии баланд аст, ки онро ба часпидан хеле осебпазир мегардонад. Илова бар ин, мавод нисбатан гарон аст, ки рушд ва истифодаи онро дар бозор маҳдуд мекунад. Аз ин рӯ, барои кам кардани хароҷот ва ба даст овардани пластикҳои таҷзияшавандаи баландсифат, тағир додани PBAT бояд омӯхта шавад. Омехта кардани PBAT бо полимерҳои биологӣ таҷзияшаванда як усули исботшудаи тағирдиҳӣ мебошад, ки метавонад хосиятҳои дигарро бе таъсир ба таҷзияшавандагии PBAT беҳтар кунад ва баъзе полимерҳои биологӣ таҷзияшаванда низ метавонанд суръати таҷзияшавандаи PBAT-ро афзоиш диҳанд.

-PBAT бо PLA омехта шудааст-

Кислотаи полилактикӣ (PLA), яке аз маводҳои аз ҳама таҳқиқшуда ва аз ҷиҳати тиҷоратӣ муваффақи биологӣ таҷзияшаванда, дорои хосиятҳои аълои дурахшонӣ ва монеа мебошад, аммо инчунин камбудиҳои сахт ва камтар сахт будан, набудани чандирӣ ва чандирӣ дорад. Аз ин рӯ, омезиши PBAT-и баландсифат бо PLA на танҳо метавонад сахтии PLA-ро беҳтар кунад, балки суръати таҷзияи PBAT-ро низ суръат бахшад.

Муайян карда шудааст, ки илова кардани PLA қувваи кашиши омехтаро бе таъсир расонидан ба хосиятҳои кристаллии PBAT ба таври назаррас беҳтар мекунад; ва афзоиши часпакии гудохта устувории плёнкаҳои PBAT-ро ҳангоми коркард ва шаклдиҳӣ беҳтар мекунад.

Азбаски PBAT ва PLA системаҳои номувофиқ мебошанд, айни замон таҳқиқоти бештар ба беҳтар кардани мутобиқати байни ин ду асос ёфтаанд, ки дар натиҷа омехтаҳо бо хосиятҳои механикии беҳтар ба даст меоянд. Масалан, дохил кардани глицидилметакрилат (GMA) дар ҳиссаи массавии аз 3% то 5% метавонад қувваи таъсири омехтаҳои PLA/PBAT-ро то 26.5% ва 51.7% афзоиш диҳад ва дар айни замон парокандагии PBAT-ро дар PLA беҳтар созад. Илова бар ин, илова кардани васеъкунандаи занҷир метавонад шиддати байнисатҳиро байни ин ду ба таври назаррас коҳиш диҳад, ки ин чандирии плёнкаҳои PBAT/PLA-ро ба таври назаррас беҳтар мекунад; илова кардани пластификатор ва конденсатори гурӯҳӣ метавонад таъсири хуби иқтидор ва пластификатсияро ба омехтаҳои PBAT/PLA расонад ва дар айни замон хосиятҳои коркардро беҳтар созад.

-PBAT бо PPC омехта шудааст-

Полипропилен карбонат (PPC) яке азпластикии аз ҷиҳати экологӣ тозабо роҳи сополимеризатсияи навбатии партовҳои саноатӣ аз гази карбон ва оксиди пропилен сохта шудааст, ки дорои таҷзияшавандагӣ ва муқовимати аъло ба гузариш мебошад. Аммо, он маводи аморфӣ аст, ҳарорати гузариши шиша танҳо 30-40°C аст ва устувории ҳарорати паст, устувории андозагирии ҳарорати баланд бад, мушкилоти ташаккули плёнка ва дигар нуқсонҳо мавҷуданд. Омезиши PPC бо PBAT на танҳо қобилияти коркарди PPC-ро беҳтар мекунад, балки ба PBAT иҷрои умумии аълотарро низ фароҳам меорад ва маводи таркибии ҳосилшуда дар бастабандии якдафъаинаи хӯрокворӣ, маводи тиббӣ ва ғайра фазои бузурги рушд хоҳад дошт.

Азбаски фраксияи PPC дар системаи омехта аморфӣ аст, андозаи микрокристаллии плёнкаи композитии PBAT/PPC кам мешавад; дохил кардани PPC қувваи кашиш ва хосиятҳои монеаи газии плёнкаи композитиро ба таври назаррас беҳтар мекунад ва ҳамзамон биологии вайроншавии матритсаро таъмин менамояд. Илова бар ин, мавҷудияти PPC ва PBAT устувории гармӣ, кристаллӣ ва хосиятҳои механикии омехтаҳоро самаранок беҳтар мекунад; вақте ки танҳо 10% PPC аз рӯи масса мавҷуд аст, ҳарорати кристаллизатсияи омехтаҳо аз 37.5°C то 66.8°C меафзояд, ки ин раванди ташаккули плёнкаи дамидаро осон мекунад.

Азбаски PBAT як полимери кристаллӣ буда, занҷири молекулавии қутбии калон дорад, он инчунин бо PPC мушкилоти мутобиқат дорад. Ворид намудани трифенилметан триизоцианати васеъкунандаи занҷир боиси афзоиши назарраси қувваи кашиш ва кандашавии плёнкаи PBAT/PPC ҳам дар самтҳои тӯлонӣ ва ҳам дар самтҳои уфуқӣ гардид; ворид намудани агенти кушодакунанда моноглицерид стеарат инчунин устувории плёнкаро ҳангоми дамидан беҳтар кард. Илова бар ин, илова кардани агенти ҷамъкунанда этилен метил акрилат - глицидилметакрилат (EMA-GMA) ба омехтаи PPC ва PBAT на танҳо устувории коркард ва сифати плёнкаи дамидашударо беҳтар мекунад, балки инчунин хосиятҳои механикии он, монеаи оксиген ва хосиятҳои муҳофизати ултрабунафшро самаранок беҳтар мекунад.

-PBAT якҷоя бо PBS-

Сукцинати полибутилен (PBS) дар байни пластикҳои мавҷудаи биологӣ вайроншаванда беҳтарин самаранокии коркардро дорад ва дорои хосиятҳои аълои механикӣ мебошад; аммо, часпакии пасти он боиси суст шудани қувваи обшавӣ мегардад, ки барои коркард бо роҳи қолаби нафаскашӣ ё рехтагарӣ мусоид нест ва маҳсулот дорои шиканҷаи муайян мебошанд. Аз ин рӯ, бо истифода аз омехтаҳои тағйирёфтаи PBAT ва PBS, бартариҳои ҳардуро метавон барои ҷуброни камбудиҳо муттаҳид кард ва маҳсулоти истеҳсолшударо метавон дар бастабандӣ, зарфҳои хӯрокворӣ, плёнкаҳои кишоварзӣ, маводҳои биотиббӣ ва дигар соҳаҳо истифода бурд.

Умуман, миқдори PBS дар омехтаҳои PBAT/PBS набояд аз ҳад зиёд бошад, яъне тақрибан 25% мувофиқ аст. Муайян карда шудааст, ки омехтаҳои PBAT/PBS ҳангоми шикастан модули баланди кашиш ва дарозшавии баландро нишон медиҳанд, вақте ки ҳиссаи массавии PBS 25% аст; вақте ки миқдори PBS аз ҳад зиёд баланд мешавад, маҳсулот шиканандагии қавӣ нишон медиҳанд.

-PBAT якҷоя бо PHBV-

Поли(пентилгидроксибутират) (PHBV) биоматериалест, ки аз маводҳои табиии барқароршаванда сохта шудааст, ки тавассути ферментатсия бо манбаи карбон ва энергияи нигоҳдошташуда дар микроорганизмҳо синтез карда шудааст, ки дорои таҷзияшавандагии хуб ва мутобиқати биологӣ мебошад; аммо, он инчунин нуқсонҳо, аз қабили устувории пасти гармӣ ва хосиятҳои сусти кристаллизатсия дорад. Аз ин рӯ, омезиши он бо PBAT метавонад хосиятҳои кристаллии PHBV-ро беҳтар кунад ва хосиятҳои коркард ва татбиқи маводро беҳтар созад.

Омехтаи PHBV ва PBAT қобилияти коркард ва хосиятҳои беҳтари плёнкаро нишон медиҳад; ва хосиятҳои механикии плёнка бо хосиятҳои плёнкаҳои бастабандии маҳсулоти хӯрокворӣ мувофиқанд ва деформатсияҳо ҳангоми шикастан то 750% мебошанд.

-PBAT бо PGA омехта шудааст-

Кислотаи полигликолӣ (PGA) сохтори молекулавӣ ва хусусиятҳои иҷроии монанд ба PLA дорад, аммо он хосиятҳои аълои таҷзия ва монеа дорад; на танҳо арзиши ашёи хом паст аст, балки он инчунин бартариҳои қувваи баланди кашиш ва ҳарорати баланди инҳирофи гармиро дорад. Аз ин рӯ, интихоби PGA барои тағир додани омехтаи PBAT дорои имкониятҳои бузург барои истифода дар соҳаи маҳсулоти якдафъаина, ба монанди зарфҳои хӯроки гармидиҳӣ, халтаҳои плёнкаи биологӣ ва бастабандии монеа мебошад.

Муайян карда шудааст, ки композитҳои PBAT/PGA бо ҳиссаи массавии PGA 20% қувваи кашиш 25 МПа ва дарозшавӣ ҳангоми шикастан зиёда аз 600% доранд, ки онро барои истеҳсоли маҳсулоти плёнка истифода бурдан мумкин аст; композитҳои PBAT/PGA бо ҳиссаи массавии PGA 80% ҳарорати инҳирофи гармӣ 120°C доранд ва дар айни замон мустаҳкамиро беҳтар мекунанд, ки онро барои истеҳсоли зарфҳои якдафъаинаи дастархон истифода бурдан мумкин аст; дар айни замон, илова кардани PGA Илова кардани PGA метавонад самаранокии монеаи буғи обро дар плёнкаҳои композитии PBAT/PGA ба таври назаррас беҳтар созад.

Мисли PLA, мутобиқати байни PGA ва PBAT суст аст, аз ин рӯ, барои беҳтар кардани парокандагии система, мувофиқкунандаҳои мувофиқро интихоб кардан лозим аст. Масалан, 4,4′-илиденбис (изоцианатофенил) (MDI) метавонад барои иқтидори in situ композитҳои PBAT/PGA истифода шавад. Реаксияи муваффақ бо MDI боиси афзоиши назарраси часпакии байнисатҳии омехтаҳо ва афзоиши назарраси қувваи зарба аз 9.0 кҶ/м2 то 22.2 кҶ/м2 гардид; ва коҳиши кристаллӣ ва андозаи сферии кристаллҳо, ки ба баланд шудани устувории композитҳо ва устувории гармии онҳо мусоидат кард.

-PBAT бо PVB омехта шудааст-

Поливинилбутирал (PVB) маҳсули конденсатсияи бо кислота катализшудаи спирти поливинил ва n-бутиралдегид мебошад, ки дар қисмҳои такрории он миқдори муайяни пластификатор мавҷуд аст. Аз сабаби сохтори молекулавии худ, PVB дорои омезиши қувваи баланди кашиш, муқовимат ба зарба, шаффофияти баланд, чандирӣ ва таҷзияшавандагӣ мебошад. Ҳамчун маводи такрории канорӣ, PVB ба миқдори зиёд ва бо нархҳои паст дастрас аст, аз ин рӯ интихоби он ҳамчун маводи тағйирёфта бартариҳои бузурги рушд дорад. Консентратсияи пасти PVB ҳарорати кристаллизатсияи PBAT-ро зиёд мекунад; мутобиқат ва хосиятҳои механикии PBAT/PVB бо таъсири муштараки иономери конденсатор ва PVB беҳтар карда мешаванд.