Le PLA, un matériau biodégradable, est un polymère semi-cristallin dont la température de fusion peut atteindre 180 ℃.Alors pourquoi le matériau résiste-t-il si mal à la chaleur une fois fabriqué ?
La raison principale est que le taux de cristallisation du PLA est lent et que la cristallinité du produit est faible lors du processus de traitement et de moulage ordinaires.En termes de structure chimique, la chaîne moléculaire du PLA contient un -CH3 sur l'atome de carbone chiral, qui présente une structure hélicoïdale typique et une faible activité des segments de chaîne.La capacité de cristallisation des matériaux polymères est étroitement liée à l’activité de la chaîne moléculaire et à la capacité de nucléation.Dans le processus de refroidissement du moulage par traitement ordinaire, la fenêtre de température adaptée à la cristallisation est très petite, de sorte que la cristallinité du produit final est faible et la température de déformation thermique est faible.
La modification par nucléation est une méthode efficace pour augmenter la cristallinité du PLA, accélérer le taux de cristallisation, améliorer la propriété de cristallisation et ainsi augmenter la résistance thermique du PLA.Par conséquent, la modification des matériaux PLA telle que la nucléation, le traitement thermique et la réticulation joue un rôle important dans l'élargissement de la gamme d'applications des produits PLA en augmentant sa température de déformation thermique et en améliorant sa résistance à la chaleur.
Les agents de nucléation sont divisés en agents de nucléation inorganiques et agents de nucléation organiques.Les agents de nucléation inorganiques comprennent principalement les phyllosilicates, l'hydroxyapatite et ses dérivés, les matériaux carbonés et d'autres nanoparticules inorganiques.L'argile est un autre type de matériaux minéraux silicatés en couches couramment utilisés dans la modification du PLA, parmi lesquels la montmorillonite est la plus représentative.Les principaux agents de nucléation organiques sont : les composés aminés, les bisylhydrazides et les biurées, les petites molécules de biomasse, le phosphore/phosphonate organométallique et les oligosiloxy polyédriques.
L'ajout d'additifs de nucléation complexes pour améliorer sa stabilité thermique est meilleur que celui des additifs simples.La principale forme de dégradation du PLA est l'hydrolyse après hygroscopique, de sorte que la méthode de mélange à l'état fondu peut également être utilisée, en ajoutant un additif hydrophobe d'huile de diméthylsilicone pour réduire la propriété hygroscopique, en ajoutant des additifs alcalins pour réduire le taux de dégradation du PLA en modifiant la valeur PH du PLA.
Heure de publication : 07 novembre 2022