Поскольку загрязнение пластиком становится серьезной глобальной проблемой, потребность в экологически чистых решениях становится все более насущной
Поскольку загрязнение пластиком становится серьезной глобальной проблемой, потребность в экологически чистых решениях становится все более насущной. Смола PBAT стала эффективным и устойчивым решением, открыв новую тенденцию в индустрии пластмасс. В этой статье мы рассмотрим список инноваций в области смолы PBAT, их основные области применения, проблемы и будущее этого экологически чистого материала.
Последние инновации в области смолы PBAT
Растущий спрос на устойчивые материалы привел к значительному прогрессу в области смолы PBAT. Исследователи и производители постоянно улучшают их свойства, чтобы соответствовать различным экологическим и промышленным потребностям. Вот некоторые недавние инновации в области смолы PBAT.
Улучшенная биоразлагаемость
Недавние инновации в смоле PBAT значительно повысили ее биоразлагаемость, сделав ее экологически чистой альтернативой традиционным пластикам. PBAT, биоразлагаемый пластик, полностью разлагается в естественных условиях на CO2, воду и биомассу, не оставляя токсичных остатков. Это свойство помогает минимизировать долгосрочные пластиковые отходы и загрязнение.
Кроме того, достижения в производстве PBAT еще больше сократили выбросы парниковых газов, способствуя смягчению последствий изменения климата. Оптимизировав его химическую структуру и смешав его с натуральными полимерами, такими как крахмал или PLA, производители улучшили скорость его разложения, не жертвуя при этом прочностью или гибкостью. Эти инновации соответствуют глобальным усилиям по обеспечению устойчивости, поддерживая отрасли в сокращении углеродных следов и решении растущих экологических проблем.
Улучшенные механические свойства
Традиционный PBAT гибкий, но часто не обеспечивает необходимую прочность для определенных применений. Смешивая PBAT с такими материалами, как PLA (полимолочная кислота) или PHA (полигидроксиалканоаты), исследователи значительно повысили его прочность на разрыв и долговечность. Эти улучшенные смеси теперь подходят для сложных применений, таких как сельскохозяйственные мульчирующие пленки и промышленная упаковка.
Кристаллизационное поведение
PBAT — это полукристаллический полимер с умеренной кристалличностью и хорошей термической стабильностью, что облегчает его обработку в промышленных приложениях. Его кристаллическая структура уникальна, образована смешанной кристаллизацией единиц BT и BA. Эта структура включает единицы BA в решетку BT, что позволяет материалу проявлять обратимые кристаллические переходы под напряжением.
Кристаллизация и плавление PBAT изучались с использованием таких инструментов, как дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК) и термогравиметрический анализ (ТГА). PBAT плавится при широком пике около 123 °C и кристаллизуется при температуре около 60 °C. Он также демонстрирует превосходную термическую стабильность с температурой потери веса 5% выше 350 °C. Эти свойства делают PBAT высокостабильным для различных методов обработки, включая экструзию, литье под давлением и выдув пленки.
Смеси на основе PLA-PBAT
Смеси PLA-PBAT сочетают в себе сильные стороны обоих материалов, обеспечивая улучшенную прочность при сохранении биоразлагаемости. PLA, возобновляемый и биоразлагаемый полимер, является хрупким и не обладает прочностью, что ограничивает его применение. PBAT, гибкий и биоразлагаемый полимер, часто смешивают с PLA для улучшения его свойств, особенно для экструзионных пленок и пенопластов.
Однако из-за несмешиваемости PLA и PBAT эти смеси демонстрируют плохие механические свойства без модификации. Исследователи изучили различные компатибилизаторы и пластификаторы для улучшения их совместимости и производительности. Например, такие добавки, как Joncryl и фталевый ангидрид, повышают деформацию при разрыве, прочность на растяжение и общую прочность смеси.
PBAT также повышает эластичность расплава и расширяет диапазон температур обработки, улучшая обрабатываемость PLA при экструзии и выдувном формовании. Эти инновации расширили использование смесей PLA-PBAT в биоразлагаемых мульчирующих пленках, упаковке и других приложениях, балансируя между устойчивостью и производительностью.
Экономически эффективные методы производства
Производство материалов на основе PBAT по более низкой стоимости при сохранении качества имеет важное значение для принятия потребителями. Чтобы добиться этого, производители часто смешивают PBAT с недорогими материалами, такими как крахмал, и армирующими агентами, такими как PLA. Эти комбинации помогают снизить производственные затраты, одновременно улучшая механические свойства, гарантируя, что конечные продукты остаются биоразлагаемыми.
За последнее десятилетие композиты на основе PBAT были разработаны в коммерческие продукты, которые соответствуют международным стандартам компостируемости и получили сертификаты компоста. Кроме того, эти смеси можно перерабатывать с использованием стандартного оборудования для производства пластика, что делает производство эффективным и рентабельным. В результате продукты на основе PBAT, такие как упаковка, мульчирующие пленки и столовые приборы, теперь широко используются благодаря своей высокой производительности, хорошему качеству и конкурентоспособной цене.
Основные области применения инноваций на основе смолы PBAT
Материалы на основе PBAT революционизируют упаковочную промышленность как устойчивая альтернатива обычным пластикам. Традиционная пластиковая упаковка производит огромное количество отходов, большинство из которых оказывается на свалках. Чтобы решить эту проблему, биоразлагаемая упаковка на основе PBAT приобрела популярность благодаря своей компостируемости и уникальным свойствам.
Многие компании разработали смеси PBAT с крахмалом и PLA, которые идеально подходят для различных упаковочных приложений. Эти материалы используются для производства хозяйственных сумок, компостных мешков и других упаковочных изделий. Упаковка на основе PBAT теперь устанавливает новый стандарт для экологически чистых и функциональных решений на мировом рынке.