PBATты кандай ажыроочу полимерлер менен аралаштырса болот?

Полибутилентерефталат (PBAT) - бул узун чынжырлуу алифаттык углеводороддордун ийкемдүүлүгүн ароматтык шакекчелердин катуулугу менен айкалыштырган чынжыр сегменттери бар толук биологиялык жактан ажыроочу алифаттык-ароматтык сополиэстердин жаңы түрү, ага эң сонун ийкемдүүлүк берет. Натыйжада, PBAT биологиялык жактан ажыроочу пластмассаларды изилдөөдө жана рынокто жакшы колдонулуучу эң активдүү ажыроочу материалдардын бирине айланды. Бирок, молекулярдык чынжырда ароматтык PBT чынжыр сегменттеринин болушу салыштырмалуу жай ажыроо ылдамдыгына алып келет. Ошондой эле, ал төмөн кристаллдуулукка жана жогорку илешкектүүлүккө ээ, бул аны адгезияга өтө сезгич кылат. Мындан тышкары, материал салыштырмалуу кымбат, бул анын рынокто өнүгүшүн жана колдонулушун андан ары чектейт. Ошондуктан, баасын төмөндөтүү жана жогорку өндүрүмдүү ажыроочу пластмассаларды алуу үчүн PBATтын модификациясын изилдөө керек. PBATты биологиялык жактан ажыроочу полимерлер менен аралаштыруу - бул модификациялоонун далилденген ыкмасы, ал PBATтын ажыроо ылдамдыгына таасир этпестен башка касиеттерин жакшырта алат жана кээ бир биологиялык жактан ажыроочу полимерлер PBATтын ажыроо ылдамдыгын да жогорулата алат.

-PBAT PLA менен аралаштырылган-

Полилакт кислотасы (ПЛА), эң көп изилденген жана коммерциялык жактан ийгиликтүү биологиялык жактан ажыроочу материалдардын бири, эң сонун жылтырак жана тосмо касиеттерине ээ, бирок ошол эле учурда катуу жана анча бекем эмес, ийкемдүүлүгү жана серпилгичтиги жок кемчиликтерге да ээ. Ошондуктан, жогорку катуулуктагы ПБАТты ПЛА менен аралаштыруу ПЛАнын катуулугун жакшыртып гана тим болбостон, ПБАТтын ажыроо ылдамдыгын да тездете алат.

PLA кошуу PBATтын кристаллдык касиеттерине таасир этпестен, аралашманын созулууга туруктуулугун бир топ жакшыртаары жана эритменин илешкектүүлүгүнүн жогорулашы иштетүү жана калыптоо учурунда PBAT пленкаларынын туруктуулугун жакшыртаары аныкталды.

PBAT жана PLA бири-бирине дал келбеген системалар болгондуктан, учурда экөөнүн ортосундагы шайкештикти жакшыртууга негизделген көбүрөөк изилдөөлөр жүргүзүлүп, натыйжада механикалык касиеттери жакшыраак аралашмалар пайда болот. Мисалы, глицидилметакрилатты (GMA) 3% дан 5% га чейинки массалык үлүшүндө кошуу PLA/PBAT аралашмаларынын сокку күчүн 26.5% жана 51.7% га чейин жогорулатып, PLAдагы PBATтын дисперсиясын жакшыртат. Мындан тышкары, чынжыр узартуучуну кошуу экөөнүн ортосундагы беттик чыңалууну бир топ азайтып, PBAT/PLA пленкаларынын ийкемдүүлүгүн бир топ жакшыртат; көп функциялуу топтук пластификаторду жана конденсаторду кошуу PBAT/PLA аралашмаларына жакшы сыйымдуулукту жана пластификациялоочу таасир тийгизип, иштетүү касиеттерин жакшырта алат.

-PBAT PPC менен аралаштырылган-

Полипропилен карбонаты (PPC) - булэкологиялык жактан таза пластикөнөр жай калдыктарынан көмүр кычкыл газын жана пропилен кычкылын кезектештирип сополимерлештирүү жолу менен жасалган, ал ажыроочулукка жана өткөрүмдүүлүккө мыкты туруктуулукка ээ. Бирок, ал аморфтук материал, айнек өтүү температурасы болгону 30-40°C, ал эми төмөнкү температурадагы катуулугу, жогорку температурадагы өлчөмдүү туруктуулугу начар, пленка пайда болуу кыйынчылыктары жана башка кемчиликтер бар. PPC менен PBATты аралаштыруу PPCнин иштетүү жөндөмүн жакшыртып гана тим болбостон, PBATка жалпысынан эң сонун иштөөнү камсыз кылат жана натыйжада пайда болгон композиттик материал бир жолку тамак-аш таңгактарында, медициналык материалдарда ж.б. чоң өнүгүү мейкиндигине ээ болот.

Аралаш системада PPC фракциясы аморфтук болгондуктан, PBAT/PPC композиттик пленкасынын микрокристаллдык өлчөмү азаят; PPC кошулушу матрицанын биологиялык жактан ажыроосун камсыз кылуу менен бирге композиттик пленканын созулууга туруктуулугун жана газ тосмо касиеттерин бир топ жакшыртат. Мындан тышкары, PPC жана PBATтын болушу аралашмалардын жылуулук туруктуулугун, кристаллдуулугун жана механикалык касиеттерин натыйжалуу жакшыртат; масса боюнча 10% гана PPC болгондо, аралашмалардын кристаллдашуу температурасы 37.5°Cден 66.8°Cге чейин жогорулайт, бул үйлөтүлгөн пленканын пайда болуу процессин жеңилдетет.

PBAT кристаллдык полимер болгондуктан жана чоң полярдык молекулярдык чынжырчага ээ болгондуктан, анын PPC менен шайкештик көйгөйлөрү да бар. Чынжырды кеңейтүүчү трифенилметан триизоцианаттын киргизилиши PBAT/PPC пленкасынын узунунан жана туурасынан кеткен багыттардагы созулууга жана айрылууга туруктуулугунун бир кыйла жогорулашына алып келди; ачуучу агент моноглицерид стеаратын киргизүү үйлөө учурунда пленканын туруктуулугун да жакшыртты. Мындан тышкары, PPC жана PBAT аралашмасына этилен метил акрилаты – глицидилметакрилатты (EMA-GMA) толтуруучу агентти кошуу үйлөтүлгөн пленканын иштетүү туруктуулугун жана сапатын гана жакшыртпастан, анын механикалык касиеттерин, кычкылтек тосмосун жана ультрафиолет коргоочу касиеттерин да натыйжалуу жакшыртат.

-PBAT PBS менен аралашкан-

Полибутилен сукцинаты (PBS) биологиялык жактан ажыроочу пластмассалардын ичинен эң мыкты иштетүү көрсөткүчтөрүнө ээ, эң сонун механикалык касиеттерге ээ; бирок, анын төмөн илешкектүүлүгү эрүүнүн начарлашына алып келет, бул үйлөмө калыптоо же куюу жолу менен иштетүүгө ыңгайлуу эмес жана буюмдар белгилүү бир морттукка ээ. Ошондуктан, PBAT жана PBS модификацияланган аралашмаларын колдонуу менен, экөөнүн тең артыкчылыктарын кемчиликтерди жоюу үчүн айкалыштырууга болот, ал эми жасалган буюмдарды таңгактоодо, идиш-аяктарда, айыл чарба пленкаларында, биомедициналык материалдарда жана башка тармактарда колдонууга болот.

Жалпысынан алганда, PBAT/PBS аралашмаларындагы PBSтин курамы өтө жогору болбошу керек, болжол менен 25% ылайыктуу. PBAT/PBS аралашмалары PBSтин массалык үлүшү 25% болгондо жогорку созулуш модулун жана үзүлүштө жогорку узарууну көрсөтөөрү аныкталган; PBSтин курамы өтө жогору болгондо, продуктылар күчтүү морттукту көрсөтөт.

-PBAT PHBV менен аралашкан-

Поли(пентилгидроксибутират) (PHBV) – бул табигый кайра жаралуучу материалдардан жасалган, көмүртек булагы жана микроорганизмдерде сакталган энергия менен ачытуу жолу менен синтезделген, жакшы биологиялык ажыроо жана биошайкештикке ээ биоматериал; бирок анын термикалык туруктуулугу начар жана кристаллдашуу касиеттери начар сыяктуу кемчиликтери да бар. Ошондуктан, аны PBAT менен аралаштыруу PHBVнин кристаллдык касиеттерин жакшыртып, материалдын иштетүү жана колдонуу касиеттерин жакшырта алат.

PHBV жана PBAT аралашмасы жакшыраак иштетүү мүмкүнчүлүгүн жана пленканын касиеттерин көрсөтөт; ал эми пленканын механикалык касиеттери коммерциялык тамак-аш таңгактоочу пленкалардын касиеттерине дал келет, деформациялар үзүлгөндө 750% га чейин жетет.

-PBAT PGA менен аралаштырылган-

Полигликоль кислотасы (PGA) PLAга окшош молекулярдык түзүлүшкө жана иштөө мүнөздөмөлөрүнө ээ, бирок ал эң сонун деградация жана тосмо касиеттерине ээ; чийки заттын баасы төмөн гана эмес, ошондой эле жогорку созулууга туруктуулук жана жогорку жылуулук бурулуш температурасы сыяктуу артыкчылыктарга ээ. Ошондуктан, PBAT аралаштырууну модификациялоо үчүн PGAны тандоо ысыкка чыдамдуу идиш-аяктар, биологиялык жактан ажыроочу пленка баштыктары жана тосмо таңгактоо сыяктуу бир жолку колдонулуучу буюмдар жаатында колдонуу үчүн чоң мүмкүнчүлүктөргө ээ.

PGA массалык үлүшү 20% болгон PBAT/PGA композиттеринин созулууга туруктуулугу 25 МПа жана үзүлүүдөгү узаруу күчү 600% дан ашык экени аныкталды, бул пленка буюмдарын жасоодо колдонулушу мүмкүн; PGA массалык үлүшү 80% болгон PBAT/PGA композиттеринин жылуулукту буроо температурасы 120°C, ал эми бекемдигин жогорулатат, бул бир жолку идиш-аяктарды жасоодо колдонулушу мүмкүн; ошол эле учурда, PGA кошуу PBAT/PGA композиттик пленкаларынын суу буу тосмосунун иштешин бир топ жакшырта алат.

PLAга окшош, PGA менен PBATтын ортосундагы шайкештик начар, андыктан системанын дисперсиясын жакшыртуу үчүн ылайыктуу шайкештиктерди тандоо керек. Мисалы, 4,4′-илиденбис (изоцианатофенил) (MDI) PBAT/PGA композиттерин in situ сыйымдуулугу үчүн колдонулушу мүмкүн. MDI менен ийгиликтүү реакция аралашмалардын беттик адгезиясынын бир кыйла жогорулашына жана сокку күчү 9.0 кДж/м2ден 22.2 кДж/м2ге чейин бир кыйла жогорулашына; ошондой эле кристаллдуулуктун жана сфералык кристалл өлчөмүнүн азайышына алып келди, бул композиттердин бышыктыгынын жана алардын термикалык туруктуулугунун жогорулашына өбөлгө түздү.

-PBAT PVB менен аралаштырылган-

Поливинилбутирал (ПВБ) - поливинил спиртинин жана n-бутиральдегиддин кислота-катализделген конденсациясынын продуктусу, анын кайра иштетилген бөлүктөрүндө белгилүү бир өлчөмдө пластификатор бар. Молекулярдык түзүлүшүнөн улам, ПВБ жогорку созулууга туруктуулуктун, соккуга туруктуулуктун, жогорку тунуктуктун, ийкемдүүлүктүн жана ажыроочулуктун айкалышына ээ. Кайра иштетилген четиндеги материал катары ПВБ көп санда жана арзан баада бар, ошондуктан аны модификацияланган материал катары тандоо чоң иштеп чыгуу артыкчылыктарына ээ. ПВБнын төмөн концентрациясы ПБАТтын кристаллдашуу температурасын жогорулатат; ПБАТ/ПВБнын шайкештиги жана механикалык касиеттери конденсатор иономеринин жана ПВБнын биргелешкен аракети менен жакшыртылат.