폴리락트산 생분해성 소재 개질 기술의 획기적인 발전

폴리락트산(PLA) 소재는 최근 개발된 바이오 기반 플라스틱의 새로운 유형입니다. 상온에서 단단하고 부서지기 쉬운 투명한 재료로 내충격성과 유연성이 낮아 PLA 의 광범위한 적용을 크게 제한합니다 .

PLA를 강화하기 위해 기존의 석유 기반 폴리머를 사용하면 블렌드가 소스 재생성 및 제품 분해성을 잃을 수 있으므로 석유 기반 강화제의 효과에 필적하는 바이오 기반 PLA 강화제의 개발이 중요합니다.

디자인 변경

1. 유기 지르코늄 포스페이트(OZrP)는 메틸아민(MA)을 사용한 다음 옥타데실 트리메틸 암모늄 클로라이드(옥타데실 트리메틸 암모늄 클로라이드)를 사용하여 사전 삽입된 생성물을 유기적으로 개질하여 제조하였다. 지르코늄 포스페이트의 층간격은 0.76 nm에서 3.77 nm로 확장되었다.

2. 유기 지르코늄 포스페이트/폴리락트산(OZrP/PLA) 나노복합체는 강화제 및 강화제로 OZrP를 용액 삽입하여 제조하였다.

수정 효과

1. OZrP의 양이 3일 때 복합재의 인장 강도는 최대 37.85 MPa에 도달합니다.

2. OZrP의 첨가는 PLA 복합재의 열 노화 및 열 안정성을 개선했습니다.

3. PLA의 분해가 가속화되었고 분해 성능은 PLA 기질보다 우수하였다.

수정된 원리

1. 기계적 특성

인산 지르코늄은 PLA에 분산되어 상용성이 우수하고 유기 변성 인산 지르코늄은 주변 PLA 분자 사슬과 강한 상호 작용을하여 계면 결합력을 향상시킵니다. 외력이 가해지면 유기 개질 인산 지르코늄과 PLA 매트릭스 사이의 계면 영역이 외력을 충전재에 효과적으로 전달할 수 있으므로 재료의 손상 방지 능력이 향상됩니다.

2. 성능 저하

1) 솔루션 환경에서

PLA는 폴리에스터이기 때문에 생물학적 매체에서 분해될 때. 먼저 물의 작은 분자가 표면에 있고 에스테르 결합 또는 친수성 그룹으로 퍼져 매체에서 산과 알칼리의 작용하에 에스테르 결합 골절, 산 및 알칼리 가수 분해를 유발할 수 있으며 ZrP는 더 큰 비표면적을 갖습니다. 및 흡착 용량, 층 사이의 더 많은 수산기는 PLA의 분해 속도를 가속화할 수 있는 PLA 불균일 가수분해가 일어나도록 많은 흡착된 물 분자가 될 수 있다.

2) 자외선 환경

에서 인산 지르코늄은 일종의 광촉매이기 때문에 인산 지르코늄을 첨가하면 복합 재료에서 자외선 흡수를 촉진하고 자외선 환경에서 PLA의 분해를 가속화 할 수 있습니다.

3. 열적 안정성 및 열 노화

인산지르코늄은 PLA에 고르게 분산되어 있습니다. 인산지르코늄은 층간 결정수를 잃어 열의 일부를 빼앗고, 탈수 후 생성된 산화물은 PLA에 장벽으로 작용하여 PLA의 열분해율을 낮추고 PLA의 열안정성을 향상시킨다.