PLA, một vật liệu phân hủy sinh học, là một loại polymer bán tinh thể có nhiệt độ nóng chảy lên tới 180oC.Vậy tại sao vật liệu này lại có khả năng chịu nhiệt rất kém khi được tạo ra?
Nguyên nhân chính là tốc độ kết tinh của PLA chậm và độ kết tinh của sản phẩm thấp trong quá trình gia công và đúc khuôn thông thường.Về cấu trúc hóa học, chuỗi phân tử PLA chứa -CH3 trên nguyên tử carbon bất đối, có cấu trúc xoắn ốc điển hình và hoạt tính của các đoạn chuỗi thấp.Khả năng kết tinh của vật liệu polyme có liên quan chặt chẽ đến hoạt động của chuỗi phân tử và khả năng tạo mầm.Trong quá trình làm mát khuôn gia công thông thường, cửa sổ nhiệt độ thích hợp cho quá trình kết tinh là rất nhỏ, do đó độ kết tinh của sản phẩm cuối cùng nhỏ và nhiệt độ biến dạng nhiệt thấp.
Biến đổi hạt nhân là một phương pháp hiệu quả để tăng độ kết tinh của PLA, đẩy nhanh tốc độ kết tinh, cải thiện tính chất kết tinh và do đó làm tăng khả năng chịu nhiệt của PLA.Do đó, việc sửa đổi vật liệu PLA như tạo mầm, xử lý nhiệt và liên kết ngang có vai trò quan trọng trong việc mở rộng phạm vi ứng dụng của các sản phẩm PLA bằng cách tăng nhiệt độ biến dạng nhiệt và cải thiện khả năng chịu nhiệt của nó.
Tác nhân tạo hạt được chia thành tác nhân tạo hạt vô cơ và tác nhân tạo hạt hữu cơ.Các chất tạo mầm vô cơ chủ yếu bao gồm phyllosilicates, hydroxyapatite và các dẫn xuất của nó, vật liệu carbon và các hạt nano vô cơ khác.Đất sét là một loại vật liệu khoáng silicat phân lớp khác thường được sử dụng trong biến tính PLA, trong đó montmorillonit là đại diện nhất.Các tác nhân tạo mầm hữu cơ chính là: các hợp chất amit, bisylhydrazide và biurea, các phân tử sinh khối nhỏ, photpho hữu cơ kim loại/phosphonate và oligosiloxy đa diện.
Việc bổ sung các chất phụ gia tạo mầm phức tạp để cải thiện độ ổn định nhiệt của nó tốt hơn so với các chất phụ gia đơn lẻ.Hình thức phân hủy chính của PLA là thủy phân sau khi hút ẩm nên cũng có thể sử dụng phương pháp trộn nóng chảy, thêm dầu dimethylsilicone phụ gia kỵ nước để giảm tính hút ẩm, thêm phụ gia kiềm để giảm tốc độ phân hủy của PLA bằng cách thay đổi giá trị PH của PLA.
Thời gian đăng: Nov-07-2022