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PLA PBAT
什么是可降解塑料?
可復(fù)合膜全降解塑料是指一類其制品的各項(xiàng)性能可滿足使用要求在保存期內(nèi)性能不變,而使用后在自然環(huán)境條件下能降解成對(duì)環(huán)境無害的物質(zhì)的塑料。
根據(jù)降解方式的不同,可復(fù)合膜全降解塑料可以分為四大類:光復(fù)合膜全降解塑料、生物復(fù)合膜全降解塑料、光/生物復(fù)合膜全降解塑料和水復(fù)合膜全降解塑料。
光復(fù)合膜全降解塑料是指被光照射后能發(fā)生降解的塑料。制品一旦埋入土中,失去光照,降解過程則停止。生產(chǎn)工藝簡單、成本低,缺點(diǎn)是降解過程中受環(huán)境條件影響大。
生物復(fù)合膜全降解塑料是指-類由自然界存在的微生物如細(xì)菌、霉菌(真菌)和藻類的作用而引起降解的塑料。此類塑料貯存運(yùn)輸方便,應(yīng)用范圍較廣;。
光/生物復(fù)合膜全降解塑料,就是融合光復(fù)合膜全降解塑料和生物復(fù)合膜全降解塑料雙重特點(diǎn)的塑料。
水復(fù)合膜全降解塑料是一種在水中可以溶解的塑料,原因是其中添加了吸水性物質(zhì)。
全生物降解塑料改性的主要方向是合金化、廉價(jià)化。
由于現(xiàn)階段降解塑料品種相對(duì)較少,很難保證每一個(gè)制品都能找到合適的降解塑料樹脂,如PBS、PBAT韌性好,但強(qiáng)度較低;PLA強(qiáng)度高,透明性好,但韌性差;PHB有優(yōu)異的氣體阻隔性,但加工性能一般。因此,如何抽取各種降解塑料的優(yōu)點(diǎn),取長補(bǔ)短地滿足制品的具體需求,是降解塑料應(yīng)用的重要發(fā)展方向。從國家的政策來看,從2020年到2025年底分為三個(gè)節(jié)點(diǎn),依次擴(kuò)大禁用范圍,到2025年底國內(nèi)將幾乎禁止使用一次性的塑料制品。目前降解塑料樹脂價(jià)格相對(duì)比較高,而降解塑料制品大多是普通的生活日用品,這將嚴(yán)重阻礙降解塑料制品的大規(guī)模推廣應(yīng)用。開發(fā)廉價(jià)的降解塑料制品是降解塑料應(yīng)用的核心內(nèi)容之一,因此淀粉、碳酸鈣、滑石粉等不影響制品降解性能并能被環(huán)境消納的致廉劑在降解塑料改性體系中的應(yīng)用,尤其是高比例的填充技術(shù),成為降解塑料制品開發(fā)的重要技術(shù)之一。
降解塑料應(yīng)用過程常見的改性技術(shù)包括填充改性、合金化改性和共聚改性。
填充改性就是在降解塑料樹脂中添加不熔融的粉體助劑,主要包括淀粉和無機(jī)粉體。其主要目的是制備廉價(jià)的料,有時(shí)也可以提高料的強(qiáng)度等力學(xué)性能。
合金化改性是是降解塑料改性應(yīng)用中的技術(shù)之一。合金化材料是指由兩種或兩種以上的不同品種降解塑料,通過熔融共混復(fù)合而成料,一般含有一種連續(xù)組分和其他分散組分。
共聚改性是指在聚合物的分子鏈上引入其他結(jié)構(gòu)單元,來改變聚合物的化學(xué)結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)對(duì)材料的改性。復(fù)合膜全降解塑料的種類包括PBAT、PHA、PLA、PCL、PBS和淀粉基降解塑料,不同種類復(fù)合膜全降解塑料性能存在巨大差異。如PLA由于是疏水性聚合物,限制了其在某些領(lǐng)域(如載體方面)的應(yīng)用。一種有效的方法是利用丙交酯與親水性聚合物(如聚乙二醇、聚羥基、聚)共聚,在PLA分子中引入親水性的基團(tuán)或嵌段。例如將聚乙二醇與丙交酯開環(huán)聚合制備PLA-PEG-PLA緩釋材料,使PLA材料的親水性和降解速率都得到了改善,并且制備的PLA-PEG-PLA可成為緩釋材料的載藥微球。