Поскольку спрос на экологически чистые материалы растет, PBS (полибутиленсукцинат) и PLA (полимолочная кислота) стали двумя наиболее популярными биопластиками
Поскольку спрос на экологически чистые материалы растет, PBS (полибутиленсукцинат) и PLA (полимолочная кислота) стали двумя наиболее популярными биопластиками. Оба биоразлагаемы и получены из возобновляемых ресурсов, но они различаются по свойствам, производительности и применению. В этой статье мы сравним PBS и PLA, чтобы помочь вам выбрать наиболее подходящий для ваших нужд.
Что такое PBS?
PBS, сокращение от полибутилен сукцинат, представляет собой алифатический полиэфир, который привлекает все большее внимание из-за возможности производства на биологической основе и его сбалансированных свойств, улучшенной обрабатываемости и превосходной биоразлагаемости. Благодаря балансу прочности и экологичности PBS широко используется в различных отраслях промышленности, включая упаковку, сельское хозяйство и текстиль.
Что такое ПЛА?
Полимолочная кислота, также известная как PLA, представляет собой термопластичный мономер, получаемый из возобновляемых органических источников, таких как кукурузный крахмал или сахарный тростник. Использование ресурсов биомассы отличает производство PLA от большинства пластиков, которые производятся с использованием ископаемого топлива путем перегонки и полимеризации нефти.
Несмотря на различия в сырье, PLA можно производить на том же оборудовании, что и нефтехимические пластики, что делает процессы производства PLA относительно экономически эффективными. PLA является вторым по объему производства биопластиком (после термопластичного крахмала) и имеет схожие характеристики с полипропиленом (PP), полиэтиленом (PE) или полистиролом (PS), а также является биоразлагаемым.
Сравнение свойств PBS и PLA
PBS (полибутилен сукцинат) — это биоразлагаемый пластик, который после утилизации распадается на CO2 и воду под действием ферментов и природных микроорганизмов. Его способность к разложению делает его отличным выбором для решения экологических проблем.
Биоразлагаемость PBS зависит от нескольких факторов, таких как молекулярная масса, кристалличность и химическая структура. Одним из ключевых факторов является наличие в его структуре эфирных связей, которые очень восприимчивы к бактериальным атакам. Эта характеристика позволяет PBS эффективно биоразлагаться.
PLA — это полностью биоразлагаемый полимер, который считается одним из самых перспективных полимеров на биологической основе благодаря своей биосовместимости, биоразлагаемости, высокой механической прочности, нетоксичности, отсутствию раздражения и технологичности.
PLA может быть синтезирован с помощью низкоэнергетических процессов, и он не зависит от нефтяных ресурсов. Микроорганизмы могут разлагать отходы PLA на H2O и CO2. После фотосинтеза CO2 и вода преобразуются обратно в такие вещества, как крахмал, который может быть использован в качестве сырья для повторного синтеза PLA, тем самым реализуя процесс углеродного цикла, который не загрязняет окружающую среду.
Различия между PBS и PLA в молекулярной структуре
Полибутиленсукцинат (PBS) — полукристаллический полимер, известный своими универсальными свойствами. Его молекулярная структура включает сложноэфирные группы, которые делают его биоразлагаемым. Эти сложноэфирные группы распадаются на более мелкие полимеры при воздействии воды, и скорость распада увеличивается с температурой. PBS имеет химическую формулу –[O–(CH2)4–O–CO–(CH2)2–CO]N и может образовывать две кристаллические структуры: α и β. Структура β обычно возникает во время деформации материала.
Полимолочная кислота (PLA) — это биопластик, изготовленный из повторяющихся мономеров с химической формулой C3H4O2. Химически PLA производится из молекул молочной кислоты. Молочная кислота ферментируется из растительного материала в точно контролируемых условиях. Димер лактида получается путем дегидратации молочной кислоты и последующего термического разложения олигомеров молочной кислоты. Затем лактид полимеризуется с использованием полимеризации с раскрытием кольца в присутствии катализатора.