基于不和PLA聚合物的生物基水性分散剂用于屏障包装应用

科学领域:

• 聚合物化学 聚合物化学
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 可持续的包装 包装是可持续的

背景情况:

• 对于可持续包装的日益增长的需求需要生物基的替代品来替代化石来源的聚合物.
• 聚乳酸 (PLA) 提供可再生来源和生物降解性,但其在水性分散涂料中的使用是有限的.
• 屏障应用需要具有减少环境影响和增强可回收性的材料.

研究的目的:

• 合成基于PLA的共聚合物用于水性分散.
• 为了优化小,均颗粒大小的共聚物组成和分散处理.
• 评估生产这些可持续屏障涂料的可扩展性.

主要方法:

• 通过聚凝聚L-(+) -乳酸,伊塔康酸和butanediol的共聚物合成.
• 无溶剂的热力学方法,用于制备水性分散剂.
• 评估粒子大小,分布和水蒸气屏障特性.

主要成果:

• 最佳的共聚合物分子重量 (M_n ≈ 10,180 g mol^-1) 和低的玻璃过渡温度 (T_g = -1.4 °C) 产生了最小的,最均的分散粒子.
• 散散稳定剂等级和剂量严重影响了颗粒大小和分布.
• 取得了成功的试点规模的聚合物生产和实验室规模的分散准备.

结论:

• 基于水性PLA的分散物显示出作为可持续屏障涂层的潜力.
• 开发的过程是可扩展的,从实验室到试点生产.
• 获得的水蒸气屏障特性 (在23°C/50%RH下<10g/m2>) 对包装应用具有前景.