PBAT dikare bi kîjan polîmerên hilweşîner re were tevlihevkirin?

Polîbûtîlen tereftalat (PBAT) cureyekî nû yê kopolyesterê alîfatîk-aromatîk ê bi temamî biyodegradable ye ku beşên zincîrî hene ku nermbûna hîdrokarbonên alîfatîk ên zincîra dirêj bi hişkbûna halqeyên aromatîk re li hev dicivînin, û nermbûnek hêja didinê. Di encamê de, PBAT di lêkolîna plastîkên biyodegradable û sepanên baş ên bazarê de bûye yek ji materyalên herî çalak ên hilweşîner. Lêbelê, hebûna beşên zincîra PBT yên aromatîk di zincîra molekulî de dibe sedema rêjeyek hilweşînê ya nisbeten hêdî. Her weha krîstalînîteya wê kêm û vîskozîteya wê ya bilind heye, ku ew ji bo zeliqandinê pir hesas dike. Wekî din, materyal nisbeten biha ye, ku pêşveçûn û sepandina wê ya bazarê bêtir sînordar dike. Ji ber vê yekê, ji bo kêmkirina lêçûn û bidestxistina plastîkên hilweşîner ên performansa bilind, pêdivî ye ku guheztina PBAT were lêkolîn kirin. Têkelkirina PBAT bi polîmerên biyodegradable rêbazek îsbatkirî ya guheztinê ye, ku dikare taybetmendiyên din bêyî ku bandorê li hilweşîna PBAT bike baştir bike, û hin polîmerên biyodegradable jî dikarin rêjeya hilweşîna PBAT zêde bikin.

-PBAT bi PLA re têkelkirî ye-

Asîda polîlaktîk (PLA), yek ji materyalên biyodegradable yên herî lêkolînkirî û bazirganî serkeftî ye, xwedî taybetmendiyên şewq û astengiyê yên pir baş e, lê di heman demê de dezavantajên wê yên hişk û kêmtir hişkbûnê, kêmbûna nermbûn û elastîkbûnê jî hene. Ji ber vê yekê, tevlihevkirina PBAT-a hişkbûna bilind bi PLA-yê re ne tenê dikare hişkbûna PLA-yê baştir bike, lê di heman demê de rêjeya hilweşîna PBAT-ê jî bileztir bike.

Hat dîtin ku lêzêdekirina PLA bêyî ku bandorê li taybetmendiyên krîstalî yên PBAT bike, berxwedana kişandinê ya tevlihevê bi girîngî baştir dike; û zêdebûna vîskozîteya helandinê aramiya fîlmên PBAT di dema hilberandin û şekildanê de baştir dike.

Ji ber ku PBAT û PLA sîstemên nelihevhatî ne, niha lêkolînên bêtir li ser baştirkirina lihevhatina di navbera herduyan de têne kirin, ku di encamê de tevliheviyên bi taybetmendiyên mekanîkî yên çêtir çêdibin. Bo nimûne, tevlêkirina glîsîdîl metakrîlat (GMA) bi rêjeya girseyî ya ji %3 heta %5 dikare hêza bandorê ya tevliheviyên PLA/PBAT bigihîne %26.5 û %51.7, di heman demê de belavbûna PBAT di PLA de baştir dike. Wekî din, zêdekirina dirêjkerê zincîrê dikare tansiyona navrûyê di navbera herduyan de bi girîngî kêm bike, ku ev yek pir nermbûna fîlmên PBAT/PLA baştir dike; zêdekirina plastîkerek koma pirfonksiyonel û kapasîtor dikare bandorek kapasîte û plastîkkirinê ya baş li ser tevliheviyên PBAT/PLA çêbike, di heman demê de taybetmendiyên pêvajoyê baştir bike.

-PBAT bi PPC re têkelkirî-

Karbonata polîpropîlenê (PPC) cureyekîplastîk jîngehê dostanebi rêya alternatîfkirina kopolimerizasyona karbondîoksîta bermayiyên pîşesaziyê û propîlen oksîdê tê çêkirin, ku xwedî şiyana hilweşandinê û berxwedanek hêja ya li hember permeabilîteyê ye. Lêbelê, ew materyalek amorf e, germahiya veguherîna cama tenê 30-40°C ye, û berxwedana germahiya nizm, aramiya pîvanî ya germahiya bilind xirab e, zehmetiyên çêbûna fîlmê û dezavantajên din hene. Têkelkirina PPC bi PBAT re ne tenê şiyana pêvajoyê ya PPC çêtir dike, lê di heman demê de performansa giştî ya hêjatir dide PBAT, û materyalê kompozît ê encam dê di pakkirina xwarinên yekcar bikarhatî, materyalên bijîşkî û hwd de cîhek pêşveçûnê ya mezin hebe.

Ji ber ku fraksiyona PPC di pergala tevlihevkirî de amorf e, mezinahiya mîkrokristalîn a fîlma kompozît a PBAT/PPC kêm dibe; tevlîkirina PPC hêza kişandinê û taybetmendiyên astengiya gazê yên fîlma kompozît pir baştir dike di heman demê de biyodegradabilîteya matrîksê misoger dike. Wekî din, hebûna PPC û PBAT bi bandor aramiya germî, krîstalînîtî û taybetmendiyên mekanîkî yên tevlihevan baştir dike; dema ku tenê %10 PPC bi giranî hebe, germahiya krîstalîzasyonê ya tevlihevan ji 37.5°C zêde dibe 66.8°C, ku pêvajoya çêkirina fîlma teqiyayî hêsan dike.

Ji ber ku PBAT polîmerek krîstalî ye û zincîreke molekulî ya polar a mezin heye, ew di heman demê de bi PPC re jî pirsgirêkên lihevhatinê hene. Danasîna dirêjkerê zincîrê trîfenîlmetan trîîzosîyanat bû sedema zêdebûnek girîng di hêza kişandin û çirandinê ya fîlma PBAT/PPC de hem di aliyên dirêjahî û hem jî di aliyên transversal de; danasîna stearata monoglîserîd a madeya vekirinê jî aramiya fîlmê di dema rijandinê de baştir kir. Wekî din, zêdekirina madeya tijîkirinê etîlen metîl akrîlat - glîsîdîl metakrîlat (EMA-GMA) li tevliheviya PPC û PBAT ne tenê aramiya pêvajoyê û kalîteya fîlma rijandî baştir dike, lê di heman demê de taybetmendiyên wê yên mekanîkî, astengiya oksîjenê û taybetmendiyên parastina UV jî bi bandor baştir dike.

-PBAT bi PBS re tevlihev bû-

Polîbûtîlen sûksînat (PBS) di nav plastîkên biyodegradable yên heyî de xwedî performansa herî baş a pêvajoyê ye, bi taybetmendiyên mekanîkî yên hêja; lêbelê, vîskozîteya wê ya nizm dibe sedema hêza helandinê ya nebaş, ku ji bo pêvajoya bi qalibkirina bi lêdanê an jî rijandinê ne guncaw e, û berhem xwedî şikestinek diyarkirî ne. Ji ber vê yekê, bi karanîna tevlihevên guherandî yên PBAT û PBS, avantajên herduyan dikarin werin hev kirin da ku kêmasiyên wan werin telafî kirin, û berhemên hatine çêkirin dikarin di pakkirin, amûrên sifrê, fîlmên çandiniyê, materyalên biyomedikal û warên din de werin bikar anîn.

Bi gelemperî, rêjeya PBS di tevlihevên PBAT/PBS de divê pir zêde nebe, heta nêzîkî %25 guncaw e. Hat dîtin ku tevlihevên PBAT/PBS modulusa kişandinê ya bilind û dirêjkirina bilind di şikestinê de nîşan didin dema ku rêjeya girseyî ya PBS %25 be; gava ku rêjeya PBS pir zêde be, berhem şikestinek xurt nîşan didin.

-PBAT bi PHBV re tevlihev bû-

Polî(pentîl hîdroksîbûtîrat) (PHBV) biyomateryalek e ku ji materyalên xwezayî yên nûjenkirî tê çêkirin, bi fermentasyonê bi çavkaniya karbonê û enerjiya ku di mîkroorganîzmayan de tê hilanîn tê sentezkirin, ku xwedan biyodegradabiliteyek baş û biyolihevhatinek baş e; lêbelê, di heman demê de dezavantajên wê jî hene wekî aramiya germî ya nebaş û taybetmendiyên krîstalîzasyona nebaş. Ji ber vê yekê, tevlihevkirina wê bi PBAT re dikare taybetmendiyên krîstalî yên PHBV baştir bike û taybetmendiyên hilberandin û sepandina materyalê zêde bike.

Têkeliya PHBV û PBAT pêvajoykirin û taybetmendiyên fîlmê çêtir nîşan dide; û taybetmendiyên mekanîkî yên fîlmê li gorî yên fîlmên pakkirina xwarinê yên bazirganî ne, bi rêjeyên zextê heta 750% di şikestinê de.

-PBAT bi PGA re têkelkirî-

Asîda polîglîkolîk (PGA) xwedî avahiyek molekulî û taybetmendiyên performansê yên dişibin PLA-yê, lê xwedan taybetmendiyên hilweşandin û astengkirinê yên pir baş e; ne tenê lêçûna madeya xav kêm e, lê di heman demê de xwedî avantajên berxwedana bilind a kişandinê û germahiya bilind a xwarbûna germê ye. Ji ber vê yekê, hilbijartina PGA-yê ji bo guherîna tevlihevkirina PBAT-ê xwedî potansiyelek mezin e ji bo sepandina di warê hilberên yekcar bikarhatî de wekî kelûpelên sifrê yên berxwedêr ên germê, kîsikên fîlimê yên biyodegradable û pakkirina astengker.

Hat dîtin ku kompozîtên PBAT/PGA yên bi rêjeya girseya PGA ya 20% xwedî berxwedana kişandinê ya 25 MPa û dirêjkirina di şikestinê de ya ji %600 zêdetir in, ku dikarin ji bo çêkirina hilberên fîlmê werin bikar anîn; kompozîtên PBAT/PGA yên bi rêjeya girseya PGA ya 80% xwedî germahiya xwarbûna germê ya 120°C ne di heman demê de hişkbûnê baştir dikin, ku dikare ji bo çêkirina kelûpelên sifrê yên yekcar bikarhatî were bikar anîn; di heman demê de, zêdekirina PGA dikare performansa astengiya buhara avê ya fîlmên kompozît ên PBAT/PGA bi girîngî baştir bike.

Mîna PLA, lihevhatina di navbera PGA û PBAT de nebaş e, ji ber vê yekê pêdivî ye ku lihevhatinên guncaw werin hilbijartin da ku belavbûna pergalê baştir bibe. Mînakî, 4,4′-ylidenebis(isocyanatophenyl) (MDI) dikare ji bo kapasîtekirina in situ ya kompozîtên PBAT/PGA were bikar anîn. Reaksiyona serketî ya bi MDI re bû sedema zêdebûnek girîng di girêdana rûyî ya tevlihevan de û zêdebûnek girîng di hêza bandorê de ji 9.0 kJ/m2 heya 22.2 kJ/m2; û kêmbûnek di krîstalînîtî û mezinahiya krîstala sferîk de, ku beşdarî berxwedana kompozîtan û aramiya wan a germî ya zêde bû.

-PBAT bi PVB re tevlihevkirî-

Polîvînîl bûtîral (PVB) berhema kondensasyona alkola polîvînîl û n-bûtîraldehîdê ye ku bi katalîzasyona asîdê hatiye çêkirin, digel mîqdarek diyarkirî ya plastîkîzer di perçeyên wê yên vegerandî de. Ji ber avahiya xwe ya molekulî, PVB bi tevlîheviyek ji berxwedana kişandinê ya bilind, berxwedana li hember bandorê, zelaliya bilind, nermbûn û hilweşînê ve hatî çêkirin. Wekî materyalek vegerandî ya qiraxê, PVB bi mîqdarên mezin û bi bihayên kêm peyda dibe, ji ber vê yekê hilbijartina wê wekî materyalek guhertî avantajên mezin ên pêşkeftinê hene. Têkeliya kêm a PVB germahiya krîstalîzasyonê ya PBAT zêde dike; lihevhatin û taybetmendiyên mekanîkî yên PBAT/PVB bi çalakiya hevbeş a îyonomerê kapasîtor û PVB çêtir dibin.