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聚乳酸耐熱性能大幅度提升,成核劑起重要作用
聚乳酸(PLA)用可再生的植物資源如玉米淀粉為原料,通過化學合成方法得到聚合物,具有透明、硬度高、可生物降解、環(huán)保等特點。通過調查,在國內PLA表觀消費總量已達到 2.3萬t以上,產(chǎn)品主要銷往海外。在應用方面,已經(jīng)涵括了醫(yī)學材料、包裝、日用塑料、農(nóng)用品、電器以及3D打印等行業(yè),其中地膜薄膜占大量比重。一般周期為180天,但隨著好氧堆肥技術的變化,分解在短時間也要到30天甚至更短。
目前市場上的聚乳酸都以左旋聚乳酸(PLLA)為主,PLLA雖然具有透明、可降解的優(yōu)點,但不耐熱,高溫時容易變形,這限制了它的使用范圍。添加成核劑可以改善PLLA的結晶速率、結晶度等,從而提高它的耐熱溫度。
成核劑主要分為以下幾種:有機成核劑、無機成核劑。
綜上所述,由于添加成核劑可以提高PLA制品的結晶度,從而改善它的耐熱性能,因此,近幾年PLA的成核劑得到了大量的研發(fā)。今后這方面研究重點: 1)開發(fā)成核效果更明顯、結晶速率更快的成核劑,使得PLA在注塑等熱塑性加工過程中結晶速率快、結晶度高,從而縮短成型時間、提高生產(chǎn)效率,提高制品的耐熱性能;二、人們的環(huán)保意識,雖然我們現(xiàn)在環(huán)保意識也在慢慢的提高,但是也不得不承認那也只是少數(shù)人,大部分人都抱著無所謂、沒什么的態(tài)度,甚至還有一部分人根本不知道什么是環(huán)保。 2)深入研究不同成核劑對PLA材料結晶行為的影響,清晰各種成核劑的成核機理,在此研究基礎上,對成核劑作適當改進或者進行不同品種成核劑復合,以進一步提高其成核效果,從而更好地服務于改善PLA制品的性能,促進PLA應用和工業(yè)化生產(chǎn)進程。
怎樣辨別可降解塑料
在日常生活中,我們該怎么分辨使用的是否是可降解塑料呢?在世界范圍內看,部分生物塑料的發(fā)展已相當成熟,如熱氧全降解塑料顆粒和PBAT。這時候就需要可降解塑料標識出馬了!降解塑料標識分為文字標識和圖形標識。文字標識應包括:產(chǎn)品類型(樹脂、母料、專用料、膜、片材、盒)、依據(jù)產(chǎn)品標準或降解測試方法標準、產(chǎn)品名稱(降解環(huán)境條件 具體產(chǎn)品名稱)、產(chǎn)品規(guī)格(長、寬、厚、重量)、材質等。
標識的適宜規(guī)格應根據(jù)產(chǎn)品的尺寸來確定,如果需要縮小或擴大標識,應遵守標識給出的比例同等縮小或擴大。
標識宜標注在產(chǎn)品本體,如底部、外側等明顯部位;受功能、外觀設計等影響無法在明顯部位標注的,則應標注在產(chǎn)品外包裝上。同時,產(chǎn)品說明書中必須予以注明。
產(chǎn)品標識顏色以指南給出綠顏色(R73 G106 B1)為主;在產(chǎn)品不方便使用指南顏色時,可根據(jù)產(chǎn)品選擇合適顏色(黑白為主),或者產(chǎn)品本色。
產(chǎn)品標識的標注可采用模塑、印刷、壓花、烙印或其他清晰且無法拭除的標記方法進行。
產(chǎn)品標識應清晰可見,不易磨損,且不應損害產(chǎn)品的使用性能。
生物降解塑料聚乳酸PLA
聚乳酸PLA 的原料為乳酸,主要由玉米淀粉等生物質資源合成,是生物基生物降解塑料的代表之一。PLA的熔點較低(一般為160~ 165 °C),加工溫度低,機械強度高,透明度好,有良好的抗溶劑性和耐油性,同時還具有良好的生物降解性和生物相容性,從而被廣泛用于一次性餐具、 包裝、農(nóng)業(yè)以及等領域。在目前所有的生物降解塑料中,PLA以其產(chǎn)量大、價格低、機械強度高、降解速率快、加工和成型容易、品種較多、研究較為成熟,以及“生物基(Bio-based) '降解性,成為一種競爭力強的生物降解材料。熱氧全降解塑料顆粒是根據(jù)生物降解塑料的來源可分為生物基生物降解材料和石化基生物降解材料,熱氧全降解塑料顆粒屬于石化基生物降解塑料,是目前生物降解塑料研究中非?;钴S和市場應用比較好的降解材料之一。
不足之處:1、脆性較大。PLA本身很脆,韌性較差,使其在應用過程中受到一定的限制;
2、熱變形溫度較低。PLA的玻璃化轉變溫度(Tg) 較低,熱變形溫度(HDT)較低(一般為55。C左右),從而使其在餐具、包裝等領域中的應用受到極大的制約;
3、熱穩(wěn)定性較差。PLA在熔融加工過程中對水份、剪切力、溫度以及滯留時間等因素都比較敏感。因此微量水份的存在,或是螺桿的剪切力較強,或是料筒溫度較高,或是在料筒中的滯留時間較長時,都會造成PLA發(fā)生嚴重的熱分解,從而使其性能直線下降。
PLA的原料屬于可再生資源,產(chǎn)能方面可以持續(xù)上升。