В этой статье будет показано определение и различия биополиэстера
В современной жизни пластики на основе ископаемого топлива представляют собой серьезную угрозу окружающей среде, например, загрязнение, и не разлагаются. Из-за этого растет спрос на биопластики, которые являются потенциальными и устойчивыми альтернативами для борьбы с пластиковым мусором и сохранения экосистем. Среди них алифатический полиэстер считается стоящим выбором из-за многих выдающихся свойств по сравнению с другими. В этой статье будет показано определение и различия биополиэстера, расшифрована структура алифатического полиэстера и рассмотрены некоторые применения алифатического полиэстера в различных отраслях промышленности.
Что такое алифатический полиэстер?
Алифатические полиэфиры получают из природных соединений, таких как лактид (LA), гликолид (GL) и ε-капролактон (CL). Алифатический полиэфир — это длинноцепочечный полимер, состоящий из повторяющихся эфирных групп. Бактерии и другие живые существа могут его расщеплять, поэтому этот полиэфир считается биоразлагаемой молекулой.
Эти полимеры имеют длинные цепи с повторяющимися эфирными группами, которые являются ключом к их биоразлагаемой и биосовместимой природе. По сравнению с другими полиэфирами алифатические полиэфиры имеют простую структуру, превосходную биоразлагаемость и более низкие механические и термические свойства.
Расшифровка структуры алифатического полиэфира
Используя другие соединения, мы можем создавать различные типы алифатических полиэфиров , поэтому они имеют разные структуры.
Поли(алкилендикарбоксилаты)
Поли(алкилендикарбоксилаты) создаются путем реакции дикарбоновой кислоты или ее алкилового эфира с алкандиолом, используя титансодержащее хелатное соединение в качестве катализатора.
Это хелатное соединение может быть образовано путем реакции тетраалкилтитаната с производным карбоновой кислоты, таким как метилсалицилат, яблочная кислота, глицин или дибутилтартрат.
Этот метод полимеризации помогает уменьшить взаимообмен эфира и карбоната в смесях поли(алкилендикарбоксилатов) с ароматическими поликарбонатами, и некоторые из этих хелатов являются новыми соединениями.
Существует два типа поли(алкилендикарбоксилатов), включая:
- Поли(этиленсукцинат) (ПЭС) — алифатический синтетический полиэфир с температурой плавления 103–106 °C. Синтезируется из дикарбоновых кислот; либо путем полимеризации с раскрытием цикла янтарного ангидрида с оксидом этилена, либо путем поликонденсации янтарной кислоты и этиленгликоля.
- Полибутиленсукцинат (PBS), являясь универсальным полукристаллическим полимером, имеет повторяющуюся единицу, представленную формулой –[O–(CH2)m–O–CO–(CH2)n–CO]N. Химическая структура PBS содержит сложноэфирную группу, которая при воздействии воды распадается на низкомолекулярные полимеры. С повышением температуры скорость распада PBS также увеличивается.
Поли(гидроксикислоты)
Поли(гидроксикислоты) — это полиэфиры, синтезированные из гидроксикислот, которые извлекаются из возобновляемых ресурсов и биоотходов. Существуют некоторые типы выдающихся поли(гидроксикислот), такие как:
- Поли(α-гидроксикислота) (ПАГА) представлена в виде –(O–CHR CO)–n, полученной из молочной и гликолевой кислот.
- Поли(β-гидроксиалканоат) (PHAs) представляет собой линейный полиэфир, содержащий мономеры 3-гидроксижирных кислот. Гидроксильная группа одного мономера образует сложноэфирную связь с карбоксильной группой другого мономерного звена. Группа R в структуре представляет собой алкильную группу. Если группа R представляет собой метил (CH3), полимер называется поли(3-гидроксибутират), поскольку он будет содержать четыре атома углерода в мономерном звене, аналогично, если R представляет собой C3H7, он называется поли(3-гидроксигексаноат).