PLA, materiał biodegradowalny, jest półkrystalicznym polimerem o temperaturze topnienia do 180℃.Dlaczego więc materiał po wytworzeniu jest tak odporny na ciepło?
Głównym powodem jest to, że szybkość krystalizacji PLA jest powolna, a krystaliczność produktu jest niska w procesie zwykłego przetwarzania i formowania.Pod względem budowy chemicznej łańcuch molekularny PLA zawiera -CH3 na chiralnym atomie węgla, który ma typową strukturę helikalną i niską aktywność segmentów łańcucha.Zdolność krystalizacyjna materiałów polimerowych jest ściśle związana z aktywnością łańcucha molekularnego i zdolnością do zarodkowania.W procesie chłodzenia zwykłego formowania procesowego okno temperatur odpowiednie do krystalizacji jest bardzo małe, tak że krystaliczność produktu końcowego jest mała, a temperatura odkształcenia termicznego jest niska.
Modyfikacja zarodkowania jest skuteczną metodą zwiększania krystaliczności PLA, przyspieszania szybkości krystalizacji, poprawy właściwości krystalizacji, a tym samym zwiększenia odporności cieplnej PLA.Dlatego modyfikacja materiałów PLA, taka jak zarodkowanie, obróbka cieplna i sieciowanie, odgrywa ważną rolę w poszerzaniu zakresu zastosowań produktów PLA poprzez zwiększenie temperatury odkształcenia termicznego i poprawę odporności cieplnej.
Środki zarodkujące dzielą się na nieorganiczne środki zarodkujące i organiczne środki zarodkujące.Do nieorganicznych środków zarodkujących zalicza się głównie krzemiany warstwowe, hydroksyapatyt i jego pochodne, materiały węglowe i inne nieorganiczne nanocząstki.Glina to kolejny rodzaj warstwowych materiałów mineralnych krzemianowych powszechnie stosowanych w modyfikacji PLA, wśród których najbardziej reprezentatywny jest montmorylonit.Głównymi organicznymi środkami zarodkującymi są: związki amidowe, bisylohydrazydy i biurei, małe cząsteczki biomasy, metaloorganiczny fosfor/fosfonian i wielościenny oligosiloksy.
Dodatek złożonych dodatków zarodkujących w celu poprawy jego stabilności termicznej jest lepszy niż w przypadku pojedynczych dodatków.Główną formą degradacji PLA jest hydroliza po higroskopijności, dlatego można również zastosować metodę mieszania w stanie stopionym, dodając hydrofobowy dodatek olej dimetylosilikonowy w celu zmniejszenia właściwości higroskopijnych, dodając dodatki alkaliczne w celu zmniejszenia szybkości degradacji PLA poprzez zmianę wartości PH PLA.
Czas publikacji: 7 listopada 2022 r