¿Por qué las bolsas de plástico degradables eligen PLA y PBAT como materias primas?

Con la intensificación de la contaminación por "contaminación blanca", los países de todo el mundo han introducido restricciones más estrictas sobre el plástico, las bolsas de plástico degradables ocupan los principales supermercados y centros comerciales, y una observación cuidadosa descubrirá que casi todas estas bolsas de plástico degradables son PBAT + PLA + St. Entonces, ¿cuáles son las ventajas de PBAT + PLA + St?

01. Almidón
Las plantas de almidón están ampliamente distribuidas en frutas, raíces u hojas de frutas o plantas. Cada año se producen cientos de millones de toneladas de almidón en todo el mundo y es uno de los muchos recursos renovables y biodegradables. Sin embargo, debido a la estructura microcristalina y la estructura granular, el almidón natural no tiene propiedades de procesamiento termoplástico, por lo que necesita transformarse en almidón termoplástico para tener propiedades de procesamiento termoplástico.

02. PBAT
El ácido poliadípico/tereftalato de butileno (PBAT) es una clase de poliéster degradable que ha atraído mucha atención, que no solo tiene las buenas propiedades mecánicas del poliéster PBT, sino que también tiene la buena elasticidad y ductilidad del poliéster alifático, y también se puede degradar en agua y dióxido de carbono en condiciones naturales.
Sin embargo, el alto precio del material limita su aplicación en el mercado; por lo tanto, su almidón biodegradable y económico mezclado con PBAT es una buena opción.

03. PLA
El PLA (ácido poliláctico) también se conoce como ácido poliláctico, el proceso de producción del ácido poliláctico está libre de contaminación y el producto puede ser biodegradable para lograr el reciclaje en la naturaleza, por lo que es un material polimérico verde ideal y es uno de los representantes de los plásticos biodegradables de base biológica.
Sin embargo, también existen muchas deficiencias en las aplicaciones prácticas: el PLA tiene poca tenacidad, falta de elasticidad y flexibilidad, textura dura y fragilidad, resistencia de fusión relativamente baja y una tasa de cristalización lenta, lo que limita su aplicación en muchos aspectos.
La estructura química del PLA contiene una gran cantidad de enlaces éster, lo que da como resultado una hidrofilia deficiente y la velocidad de degradación debe controlarse. Además, el alto precio del PLA aumenta el costo de las materias primas y limita su promoción comercial. Por lo tanto, en vista de las muchas deficiencias mencionadas anteriormente, se modifica el PLA.
El PBAT tiene una textura suave, una gran ductilidad y un ciclo de degradación corto. El PLA tiene una textura quebradiza, poca tenacidad y un ciclo de degradación largo, por lo que mezclar ambos es una excelente manera de mejorar el rendimiento de forma sinérgica.

04. Introducción a los materiales PBAT/PLA

【Compatibilidad】

La fusión de PBAT y PLA es un método de modificación física cuyo objetivo principal es lograr una buena compatibilidad entre ambos. Sin embargo, la solubilidad del PBAT y el PLA es bastante diferente, por lo que la compatibilidad es deficiente y es difícil mezclarlos de manera uniforme.

Mejorar la compatibilidad del PBAT con el PLA es una prioridad máxima. Es necesario agregar uno o más compatibilizadores durante el proceso de mezclado para mejorar la adhesión de las interfaces del PBAT y el PLA. Los compatibilizadores más utilizados son: plastificantes, compatibilizadores reactivos y polímeros dúctiles.

【Propiedades mecánicas】

PLA y PBAT tienen un rendimiento complementario, por lo que debe haber una buena relación de calidad de rendimiento integral.

1. La proporción de PLA aumenta al 40% a medida que el nodo, la resistencia a la tracción del material disminuye primero y luego aumenta, y el alargamiento en la rotura primero disminuye bruscamente y luego permanece estable.

2. Si el contenido de PLA es superior al 70 %, la fragilidad del material es demasiado fuerte para que se pueda aplicar en una película. Por lo tanto, la proporción de PLA a PBAT debe mantenerse en aproximadamente 1:1 según el aditivo.

【Rendimiento de degradación】

La reacción inicial de degradación del material es la entrada de moléculas de agua para sufrir una reacción de hidrólisis. Si se trata de un material PBAT separado, es difícil que entren moléculas de agua debido a los enlaces éster rígidos en la estructura molecular, por lo que no es fácil de degradar. Sin embargo, las moléculas de PLA son fácilmente atacadas por el agua y se degradan internamente, por lo que cuanto mayor sea el contenido de PLA, más rápida será la tasa de degradación del material.