PLA, ein biologisch abbaubares Material, ist ein teilkristallines Polymer mit einer Schmelztemperatur von bis zu 180℃.Warum ist die Hitzebeständigkeit des Materials nach seiner Herstellung so schlecht?
Der Hauptgrund dafür ist, dass die Kristallisationsrate von PLA langsam ist und die Kristallinität des Produkts im Prozess der normalen Verarbeitung und Formung gering ist.Was die chemische Struktur betrifft, enthält die Molekülkette von PLA ein -CH3 am chiralen Kohlenstoffatom, das eine typische helikale Struktur und eine geringe Aktivität der Kettensegmente aufweist.Die Kristallisationsfähigkeit von Polymermaterialien hängt eng mit der Aktivität der Molekülkette und der Keimbildungsfähigkeit zusammen.Im Abkühlprozess des gewöhnlichen Verarbeitungsformens ist das für die Kristallisation geeignete Temperaturfenster sehr klein, so dass die Kristallinität des Endprodukts gering und die Temperatur der thermischen Verformung niedrig ist.
Die Keimbildungsmodifikation ist eine wirksame Methode, um die Kristallinität von PLA zu erhöhen, die Kristallisationsrate zu beschleunigen, die Kristallisationseigenschaft zu verbessern und somit die Hitzebeständigkeit von PLA zu erhöhen.Daher spielt die Modifizierung von PLA-Materialien wie Keimbildung, Wärmebehandlung und Vernetzung eine wichtige Rolle bei der Erweiterung des Anwendungsbereichs von PLA-Produkten durch Erhöhung ihrer thermischen Verformungstemperatur und Verbesserung ihrer Hitzebeständigkeit.
Nukleierungsmittel werden in anorganische Nukleierungsmittel und organische Nukleierungsmittel unterteilt.Zu den anorganischen Keimbildnern zählen vor allem Schichtsilikate, Hydroxylapatit und seine Derivate, Kohlenstoffmaterialien und andere anorganische Nanopartikel.Ton ist eine weitere Art von Schichtsilikat-Mineralmaterialien, die üblicherweise bei der PLA-Modifizierung verwendet werden, wobei Montmorillonit der repräsentativste ist.Die wichtigsten organischen Keimbildner sind: Amidverbindungen, Bisylhydrazide und Biharnstoffe, kleine Biomassemoleküle, metallorganischer Phosphor/Phosphonat und polyedrisches Oligosiloxy.
Die Zugabe komplexer keimbildender Additive zur Verbesserung der thermischen Stabilität ist besser als die Zugabe einzelner Additive.Die Hauptabbauform von PLA ist die Hydrolyse nach der Hygroskopizität, daher kann auch die Methode des Schmelzmischens verwendet werden, wobei der hydrophobe Zusatzstoff Dimethylsilikonöl hinzugefügt wird, um die hygroskopische Eigenschaft zu verringern, und alkalische Zusatzstoffe hinzugefügt werden, um die Abbaurate von PLA durch Änderung des PH-Werts von PLA zu verringern.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 07.11.2022