关于PBAT/CaCO₃复合膜与泰坦酸合剂修饰的特性研究

科学领域:

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• 复合材料 复合材料 复合材料

背景情况:

• 聚乙烯基合甲基 (PBAT) 是一种生物降解材料,由于高成本,低结晶度和低强度而存在市场限制.
• 碳酸 (CaCO3) 是一种潜在的填充剂,可以改善PBAT的性能,但其有效性受到颗粒大小,含量和表面修饰的影响.

研究的目的:

• 研究CaCO3表面变化的粒子大小,含量和酸合剂 (TC) 对PBAT/CaCO3复合膜的性能的影响.
• 为了提高PBAT的机械,热和屏障性能,使用修改后的CaCO3填充剂.

主要方法:

• 使用双螺杆挤出和单螺杆挤出吹塑制备PBAT/CaCO3复合薄膜.
• 使用了具有不同颗粒大小 (1250,2000网格) 和含量 (0-36%) 的碳酸填充剂.
• 使用泰坦酸合剂 (TC-2) 进行了CaCO3的表面修饰,并通过热分析,拉伸测试和水相互作用测试分析了其影响.

主要成果:

• 未经修改的CaCO3使PBAT的拉伸性能降低了30%以上.
• 修改TC-2的CaCO3显著提高了PBAT/CaCO3复合膜的整体性能.
• 修改后的CaCO3增强了热稳定性 (分解温度从533.9°C增加到566.1°C),增加了结晶温度 (97.51°C至99.67°C) 和结晶度 (7.09%至14.83%).
• 最佳拉伸强度 (20.55 MPa) 是 1% 的 TC-2 实现的.
• 修改TC-2降低了吸水率 (13%至1%),增加了水接触角度 (85.7°至94.6°),降低了水蒸气传导率27.99%和透系数43.19%.

结论:

• 对于有效地利用CaCO3作为PBAT复合材料中的填充剂而言,酸合剂表面的修改至关重要.
• 改性CaCO3提高了PBAT的机械强度,热稳定性和屏障性能,使其更适合更广泛的市场应用.
• 该研究表明,改善可生物降解PBAT材料用于可持续包装和其他应用的可行策略.