方案：使用淀粉填充时，需要事先对淀粉进行处理，通过加入交联剂、增塑剂等将淀粉粉末做成易添加的颗粒，便于其对PBAT的改性，以得到综合性能良好的PBAT/淀粉共混物。
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PBAT中加入碳酸钙，对生物降解性能有什么影响？
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- 2023-03-25 06:35:30
- 碳酸钙研究院
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PBAT作为热塑性生物可降解材料，由己二酸丁醇酯(PBA)与对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)缩聚而成，拥有良好的延展性、加工性能、安全性和可生物降解等诸多优点，近年来成为一大热点。但PBAT的结晶度较高，加工时黏度大，而且PBAT的售价较高，限制了PBAT的推广使用。而碳酸钙具有成本低，有助于塑料加工的特点，因此在PBAT中添加碳酸钙可改善其加工使用性能和降低成本，但不同含量的碳酸钙对PBAT性能有不同的影响，具体如下： 一、碳酸钙含量对PBAT密度的影响 图1 碳酸钙含量对PBAT密度的影响 图1为碳酸钙含量对PBAT密度的影响，由图可见PBAT纯料的密度为1.21 g/cm3，随着碳酸钙含量的增加，PBAT的密度增大。当碳酸钙母粒含量为10 %时，密度为1.26 g/cm3，两者之间相差0.05，密度有所提高。碳酸钙母粒含量为40 %时，密度为1.44 g/cm3，上升幅度增大。碳酸钙密度2.75 g/cm3，碳酸钙的密度大于PBAT的密度，因此随着碳酸钙的增加PBAT/碳酸钙复合材料密度增加。 二、碳酸钙含量对PBAT拉伸强度的影响 图2 碳酸钙含量对PBAT拉伸强度的影响 图2为碳酸钙含量对PBAT拉伸强度的影响，由图可见，随着碳酸钙含量的增加，PBAT 的拉伸强度下降。当碳酸钙含量为10 %时PBAT的拉伸强度下降到 14.45 MPa，相比纯PBAT的拉伸强度21.18 MPa，下降了6.73 MPa，降幅达31.78 %。表明随着碳酸钙粒子的不断加入，PBAT的分子结构连续性被打破，碳酸钙粒子的连续性较差，降低了PBAT/碳酸钙复合材料的承受应力，从而降低了拉伸强度。此外，PBAT与碳酸钙的界面结合强度不佳也是 PBAT 拉伸强度下降的重要原因之一，有必要在后期开展加强PBAT与碳酸钙的界面结合能力方面的研究。 三、碳酸钙含量对PBAT断裂伸长率的影响 断裂伸长率指的是材料受到拉伸至断裂时，拉伸断裂后的伸长长度与拉伸前的原长度的比值称断裂伸长率。PBAT的断裂伸长率随着碳酸钙含量的增加整体呈下降趋势。碳酸钙含量在30 %到40 %之间下降速度明显大于碳酸钙含量在0到30 %之间。PBAT分子结构中由于酯基的存在，自身的柔顺性较好。碳酸钙作为无机材料，分子量较小，自身几乎无形变能力。此外，碳酸钙粒子加入PBAT中，降低了大分子链的运动能力和力的传递，导致PBAT/碳酸钙的复合材料的形变断裂伸长率降低。 四、碳酸钙含量对PBAT冲击强度的影响 图3碳酸钙含量对 PBAT 冲击强度的影响 图3为碳酸钙含量对PBAT冲击强度的影响，研究发现PBAT的冲击强度随着碳酸钙含量的增加而增大。纯料PBAT样条韧性为39.36 KJ/m2，碳酸钙母粒含量为10 %时，冲击强度为 42.38 KJ/cm2，冲击强度在碳酸钙母粒含量在40 %时达到最高为57.67 KJ/m2。当碳酸钙含量较低时被冲击过的样条缺口处会出现变形，当含量增加，冲断试样缺口会出现裂纹和银纹，表明碳酸钙粒子分散在PBAT/碳酸钙复合材料中，在受到外力的作用下会产生集中应力，银纹来吸收力，从而提高了复合材料的冲击性能。此外，碳酸钙作为无机刚性粒子，硬度和刚性要高于PBAT，当PBAT/碳酸钙收到冲击发生破坏时，相比于PBAT柔性基体，碳酸钙刚性粒子的存在会使复合材料产生更高的反作用力，从而使PBAT的冲击强度测试结果提高。 五、PBAT的淀粉改性 优点：淀粉在堆肥环境下降解效率高，可完全被生物所降解，没有任何的微塑料残留，是应对白色污染最好的材料。 缺点：淀粉自身可塑性差，且存在分子间与分子内的氢键，有一定结晶性能。 采购 供应 采购 供应 项目 往 期 回 顾 市场 科普 资讯 项目
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