Estudio sobre el endurecimiento del ácido poliláctico/poli (butileno adipato-co-tereftalato) con una red de...

Área de la Ciencia:

• Ciencia e ingeniería de polímeros
• Ciencias de los materiales
• Materiales sostenibles

Sus antecedentes:

• Las mezclas de ácido poliláctico (PLA) y tereftalato de adipado de polibutileno (PBAT) son polímeros biodegradables ampliamente utilizados.
• La mejora de la compatibilidad interfacial y las propiedades mecánicas de las mezclas de PLA y PBAT es crucial para ampliar sus aplicaciones.
• Los métodos existentes a menudo luchan por equilibrar la resistencia mecánica, la flexibilidad y la reprocesabilidad en estas mezclas.

Objetivo del estudio:

• Para sintetizar una nueva red de enlaces dinámicos, VEC (aceite de soja epoxidado vulcanizado y ácido cítrico), in situ.
• Incorporar VEC en las mezclas de PLA/PBAT para mejorar la compatibilidad interfacial y el rendimiento general del material.
• Investigar los efectos del VEC en las propiedades mecánicas, la reprocesabilidad, la degradación y la hidrofobia de las mezclas de PLA/PBAT.

Principales métodos:

• Síntesis in situ de VEC mediante apertura de anillo epoxi catalizado por acetato de zinc entre aceite de soja epoxidado (ESO) y ácido cítrico anhidro (CA).
• Incorporación de VEC sintetizados en mezclas de PLA y PBAT (70/30).
• Caracterización de las propiedades mecánicas (elongación en ruptura, resistencia al impacto), reprocesamiento, comportamiento de degradación (condiciones alcalinas) e hidrofobia.

Principales resultados:

• La red dinámica de VEC mejoró efectivamente la compatibilidad interfacial entre las fases PLA y PBAT.
• El contenido optimizado de VEC dio lugar a mejoras significativas en el alargamiento al romperse (434,67%) y en la resistencia al impacto (9,12 kJ/m2).
• Las mezclas modificadas con VEC demostraron una excelente reprocesabilidad, conservando propiedades mecánicas significativas después del reciclaje, y mostraron una degradación completa en condiciones alcalinas.

Conclusiones:

• La red VEC dinámicamente interconectada actúa como un compatibilizador eficaz en las mezclas PLA/PBAT.
• La incorporación de VEC conduce a propiedades mecánicas superiores, mayor resistencia a la fusión y mejor reprocesamiento de las mezclas biodegradables.
• Los compuestos PLA/PBAT modificados con VEC desarrollados ofrecen una ruta prometedora hacia materiales de alto rendimiento, sostenibles y reciclables.