पीबीएटी कोणत्या विघटनशील पॉलिमरसह मिसळता येते?

पॉलीब्यूटिलीन टेरेफ्थालेट (PBAT) हा एक नवीन प्रकारचा पूर्णपणे बायोडिग्रेडेबल अ‍ॅलिफॅटिक-अरोमॅटिक कोपॉलिस्टर आहे ज्यामध्ये साखळी विभाग आहेत जे लांब-साखळी अ‍ॅलिफॅटिक हायड्रोकार्बनची लवचिकता सुगंधी रिंगांच्या कडकपणासह एकत्र करतात, ज्यामुळे त्याला उत्कृष्ट लवचिकता मिळते. परिणामी, PBAT बायोडिग्रेडेबल प्लास्टिक संशोधन आणि चांगल्या बाजारपेठेतील अनुप्रयोगांमध्ये सर्वात सक्रिय विघटनशील पदार्थांपैकी एक बनले आहे. तथापि, आण्विक साखळीमध्ये सुगंधी PBT साखळी विभागांच्या उपस्थितीमुळे तुलनेने मंद क्षय दर होतो. त्यात कमी स्फटिकता आणि उच्च स्निग्धता देखील आहे, ज्यामुळे ते चिकटपणासाठी अत्यंत संवेदनशील बनते. याव्यतिरिक्त, सामग्री तुलनेने महाग आहे, ज्यामुळे त्याचा बाजार विकास आणि अनुप्रयोग मर्यादित होतो. म्हणून, किंमत कमी करण्यासाठी आणि उच्च कार्यक्षमता विघटनशील प्लास्टिक मिळविण्यासाठी, PBAT च्या सुधारणेचा अभ्यास करणे आवश्यक आहे. बायोडिग्रेडेबल पॉलिमरसह PBAT चे मिश्रण करणे ही सुधारणेची एक सिद्ध पद्धत आहे, जी PBAT च्या विघटनक्षमतेवर परिणाम न करता इतर गुणधर्म सुधारू शकते आणि काही बायोडिग्रेडेबल पॉलिमर PBAT चा क्षय दर देखील वाढवू शकतात.

-PBAT PLA सह मिश्रित-

पॉलीलेक्टिक अॅसिड (PLA), सर्वात संशोधन केलेल्या आणि व्यावसायिकदृष्ट्या यशस्वी बायोडिग्रेडेबल पदार्थांपैकी एक, उत्कृष्ट ग्लॉस आणि बॅरियर गुणधर्म आहेत, परंतु त्याचे तोटे देखील आहेत: ते कठीण आणि कमी कठीण असणे, लवचिकता आणि लवचिकता नसणे. म्हणून, उच्च कडकपणा असलेल्या PBAT चे PLA सोबत मिश्रण केल्याने केवळ PLA ची कडकपणा सुधारू शकत नाही तर PBAT च्या विघटन दराला गती देखील मिळते.

असे आढळून आले आहे की PLA जोडल्याने PBAT च्या स्फटिकीय गुणधर्मांवर परिणाम न होता मिश्रणाची तन्य शक्ती लक्षणीयरीत्या सुधारते; आणि वाढलेली वितळणारी चिकटपणा प्रक्रिया आणि निर्मिती दरम्यान PBAT फिल्म्सची स्थिरता सुधारते.

PBAT आणि PLA हे विसंगत प्रणाली असल्याने, सध्या दोघांमधील सुसंगतता सुधारण्यावर अधिक संशोधन आधारित आहे, ज्यामुळे चांगले यांत्रिक गुणधर्म असलेले मिश्रण तयार होतात. उदाहरणार्थ, 3% ते 5% च्या वस्तुमान अंशात ग्लायसिडिल मेथाक्रिलेट (GMA) समाविष्ट केल्याने PLA/PBAT मिश्रणांची प्रभाव शक्ती 26.5% आणि 51.7% पर्यंत वाढू शकते, तर PLA मध्ये PBAT चे फैलाव सुधारते. याव्यतिरिक्त, चेन एक्सटेंडर जोडल्याने दोघांमधील इंटरफेशियल टेन्शन लक्षणीयरीत्या कमी होऊ शकते, ज्यामुळे PBAT/PLA फिल्म्सची लवचिकता मोठ्या प्रमाणात सुधारते; मल्टीफंक्शनल ग्रुप प्लास्टिसायझर आणि कॅपेसिटर जोडल्याने प्रक्रिया गुणधर्म सुधारताना PBAT/PLA मिश्रणांवर चांगला कॅपेसिटन्स आणि प्लास्टिसायझिंग प्रभाव निर्माण होऊ शकतो.

-PBAT PPC सह मिश्रित-

पॉलीप्रोपायलीन कार्बोनेट (PPC) हे एकपर्यावरणास अनुकूल प्लास्टिकऔद्योगिक कचरा कार्बन डायऑक्साइड आणि प्रोपीलीन ऑक्साईडचे पर्यायी कोपॉलिमरायझेशन करून बनवले जाते, ज्यामध्ये विघटनशीलता आणि पारगम्यतेसाठी उत्कृष्ट प्रतिकार आहे. तथापि, हे एक आकारहीन पदार्थ आहे, काचेचे संक्रमण तापमान फक्त 30-40°C आहे आणि कमी-तापमानाची कडकपणा आहे, उच्च-तापमानाची मितीय स्थिरता कमी आहे, फिल्म निर्मितीमध्ये अडचणी आहेत आणि इतर तोटे आहेत. PBAT सह PPC चे मिश्रण केवळ PPC ची प्रक्रिया क्षमता सुधारत नाही तर PBAT ला अधिक उत्कृष्ट एकूण कामगिरी देखील प्रदान करते आणि परिणामी संमिश्र पदार्थाला डिस्पोजेबल अन्न पॅकेजिंग, वैद्यकीय साहित्य इत्यादींमध्ये विकासासाठी मोठी जागा मिळेल.

मिश्रित प्रणालीमध्ये पीपीसी अंश आकारहीन असल्याने, पीबीएटी/पीपीसी कंपोझिट फिल्मचा मायक्रोक्रिस्टलाइन आकार कमी होतो; पीपीसीचा समावेश मॅट्रिक्सची जैवविघटनशीलता सुनिश्चित करताना कंपोझिट फिल्मची तन्य शक्ती आणि वायू अडथळा गुणधर्मांमध्ये मोठ्या प्रमाणात सुधारणा करतो. याव्यतिरिक्त, पीपीसी आणि पीबीएटीची उपस्थिती प्रभावीपणे मिश्रणांची थर्मल स्थिरता, स्फटिकता आणि यांत्रिक गुणधर्म सुधारते; जेव्हा वस्तुमानानुसार फक्त 10% पीपीसी असते, तेव्हा मिश्रणांचे क्रिस्टलायझेशन तापमान 37.5°C वरून 66.8°C पर्यंत वाढते, जे ब्लोइंग फिल्म तयार करण्याची प्रक्रिया सुलभ करते.

पीबीएटी हा एक स्फटिकीय पॉलिमर असल्याने आणि त्यात मोठी ध्रुवीय आण्विक साखळी असल्याने, त्याला पीपीसीशी सुसंगतता समस्या देखील आहेत. चेन एक्सटेंडर ट्रायफेनिलमिथेन ट्रायसोसायनेटच्या परिचयामुळे रेखांशिक आणि आडव्या दोन्ही दिशांमध्ये पीबीएटी/पीपीसी फिल्मच्या तन्य आणि अश्रूंच्या सामर्थ्यात लक्षणीय वाढ झाली; ओपनिंग एजंट मोनोग्लिसराइड स्टीअरेटच्या परिचयामुळे ब्लोइंग दरम्यान फिल्मची स्थिरता देखील सुधारली. याव्यतिरिक्त, पीपीसी आणि पीबीएटीच्या मिश्रणात बलकिंग एजंट इथिलीन मिथाइल अ‍ॅक्रिलेट - ग्लायसिडिल मेथाक्रिलेट (EMA-GMA) जोडल्याने केवळ ब्लोइंग फिल्मची प्रक्रिया स्थिरता आणि गुणवत्ता सुधारत नाही तर त्याचे यांत्रिक गुणधर्म, ऑक्सिजन अडथळा आणि यूव्ही शिल्डिंग गुणधर्म देखील प्रभावीपणे सुधारतात.

-PBAT PBS सोबत एकत्रित-

पॉलीब्यूटिलीन सक्सीनेट (पीबीएस) ची प्रक्रिया कार्यक्षमता सध्याच्या बायोडिग्रेडेबल प्लास्टिकमध्ये सर्वोत्तम आहे, उत्कृष्ट यांत्रिक गुणधर्मांसह; तथापि, त्याची कमी चिकटपणा कमी वितळण्याची शक्ती निर्माण करते, जी ब्लो मोल्डिंग किंवा कास्टद्वारे प्रक्रिया करण्यासाठी अनुकूल नाही आणि उत्पादनांमध्ये काही ठिसूळपणा असतो. म्हणून, पीबीएटी आणि पीबीएस सुधारित मिश्रणांचा वापर करून, दोष भरून काढण्यासाठी दोन्हीचे फायदे एकत्र केले जाऊ शकतात आणि बनवलेल्या उत्पादनांचा वापर पॅकेजिंग, टेबलवेअर, कृषी चित्रपट, बायोमेडिकल साहित्य आणि इतर क्षेत्रात केला जाऊ शकतो.

सर्वसाधारणपणे, PBAT/PBS मिश्रणांमध्ये PBS चे प्रमाण खूप जास्त नसावे, सुमारे 25% पर्यंत योग्य आहे. असे आढळून आले आहे की PBAT/PBS मिश्रणे उच्च तन्य मापांक प्रदर्शित करतात आणि PBS चे वस्तुमान अंश 25% असताना ब्रेकवर उच्च वाढ दर्शवतात; एकदा PBS सामग्री खूप जास्त झाली की, उत्पादने मजबूत ठिसूळपणा दर्शवतात.

-पीबीएटी PHBV सोबत एकत्रित-

पॉली(पेंटाइल हायड्रॉक्सीब्युटायरेट) (PHBV) हे नैसर्गिक नूतनीकरणीय पदार्थांपासून बनवलेले एक जैव पदार्थ आहे, जे कार्बन स्रोत आणि सूक्ष्मजीवांमध्ये साठवलेल्या ऊर्जेसह किण्वन करून संश्लेषित केले जाते, ज्यामध्ये चांगली जैवविघटनशीलता आणि जैव सुसंगतता आहे; तथापि, त्याचे तोटे देखील आहेत जसे की खराब थर्मल स्थिरता आणि खराब क्रिस्टलायझेशन गुणधर्म. म्हणून, ते PBAT सह मिसळल्याने PHBV चे क्रिस्टलाइन गुणधर्म सुधारू शकतात आणि सामग्रीचे प्रक्रिया आणि अनुप्रयोग गुणधर्म वाढू शकतात.

PHBV आणि PBAT चे मिश्रण चांगले प्रक्रियाक्षमता आणि फिल्म गुणधर्म प्रदर्शित करते; आणि फिल्मचे यांत्रिक गुणधर्म व्यावसायिक अन्न पॅकेजिंग फिल्मच्या गुणधर्मांसारखे आहेत, ब्रेकवर 750% पर्यंत स्ट्रेन असतात.

-PBAT PGA सह मिश्रित-

पॉलीग्लायकोलिक अॅसिड (PGA) ची आण्विक रचना आणि कार्यक्षमता वैशिष्ट्ये PLA सारखीच आहेत, परंतु त्यात अधिक उत्कृष्ट क्षय आणि अडथळा गुणधर्म आहेत; कच्च्या मालाची किंमत कमी आहेच, परंतु त्यात उच्च तन्य शक्ती आणि उच्च उष्णता विक्षेपण तापमानाचे फायदे देखील आहेत. म्हणूनच, PBAT मिश्रण सुधारणासाठी PGA च्या निवडीमध्ये उष्णता-प्रतिरोधक टेबलवेअर, बायोडिग्रेडेबल फिल्म बॅग आणि अडथळा पॅकेजिंग सारख्या डिस्पोजेबल उत्पादनांच्या क्षेत्रात वापरण्याची मोठी क्षमता आहे.

असे आढळून आले आहे की २०% च्या PGA वस्तुमान अंश असलेल्या PBAT/PGA कंपोझिटची तन्य शक्ती २५ MPa असते आणि ब्रेकवर ६००% पेक्षा जास्त लांबी असते, जी फिल्म उत्पादने बनवण्यासाठी वापरली जाऊ शकते; ८०% च्या PGA वस्तुमान अंश असलेल्या PBAT/PGA कंपोझिटचे उष्णता विक्षेपण तापमान १२०°C असते तर कडकपणा सुधारतो, जो डिस्पोजेबल टेबलवेअर बनवण्यासाठी वापरला जाऊ शकतो; दरम्यान, PGA ची भर PGA ची भर PBAT/PGA कंपोझिट फिल्मच्या पाण्याच्या वाष्प अवरोध कामगिरीमध्ये लक्षणीय सुधारणा करू शकते.

PLA प्रमाणेच, PGA आणि PBAT मधील सुसंगतता कमी आहे, म्हणून प्रणालीचे फैलाव सुधारण्यासाठी योग्य सुसंगतता निवडणे आवश्यक आहे. उदाहरणार्थ, 4,4′-ylidenebis(isocyanatophenyl) (MDI) चा वापर PBAT/PGA कंपोझिटला इन सिटू कॅपेसिटेट करण्यासाठी केला जाऊ शकतो. MDI सोबतच्या यशस्वी अभिक्रियेमुळे मिश्रणांच्या इंटरफेशियल आसंजनात लक्षणीय वाढ झाली आणि प्रभाव शक्तीमध्ये 9.0 kJ/m2 वरून 22.2 kJ/m2 पर्यंत लक्षणीय वाढ झाली; आणि स्फटिकता आणि गोलाकार क्रिस्टल आकारात घट झाली, ज्यामुळे कंपोझिटची कडकपणा आणि त्यांची थर्मल स्थिरता वाढली.

-PBAT PVB सह मिश्रित-

पॉलीव्हिनाइल ब्युटायरल (PVB) हे पॉलीव्हिनाइल अल्कोहोल आणि n-ब्युटायराल्डिहाइडच्या आम्ल-उत्प्रेरित संक्षेपणाचे उत्पादन आहे, त्याच्या पुनर्नवीनीकरण केलेल्या ट्रिमिंगमध्ये विशिष्ट प्रमाणात प्लास्टिसायझर असते. त्याच्या आण्विक रचनेमुळे, PVB उच्च तन्य शक्ती, प्रभाव प्रतिरोधकता, उच्च पारदर्शकता, लवचिकता आणि विघटनशीलता यांचे संयोजनाने संपन्न आहे. एक धार पुनर्नवीनीकरण केलेले साहित्य म्हणून PVB मोठ्या प्रमाणात आणि कमी किमतीत उपलब्ध आहे, म्हणून सुधारित साहित्य म्हणून त्याची निवड करण्याचे मोठे विकास फायदे आहेत. PVB ची कमी एकाग्रता PBAT चे क्रिस्टलायझेशन तापमान वाढवते; कॅपेसिटर आयनोमर आणि PVB च्या संयुक्त कृतीमुळे PBAT/PVB ची सुसंगतता आणि यांत्रिक गुणधर्म सुधारले जातात.