Применение поливинилацетата (PVAc) в растворяемости и загрязнении модификации PLA

Description

Применение поливинилацетата (PVAc) в растворяемости и загрязнении модификации PLA

Поливинилацетат (PVAc), как растворяющий и затверждающий модификатор для полимолековой кислоты (PLA), имеет важное применение в области биоразлагаемых пластмасс. PVAc имеет хорошую совместимость с PLA и может быть равномерно дисперсирован в матрице PLA для формирования стабильной системы смеси. Молекулярная цепочка PVAc содержит эфирные группы, которые имеют молекулярную структуру, аналогичную PLA. Между этими двумя существует сильная межмолекулярная сила, которая может эффективно улучшить прочность PLA.

PLA представляет собой биоразлагаемый пластик, полученный из возобновляемых ресурсов, таких как кукурузный крахмал, который имеет отличные механические свойства и биосовместимость, но имеет такие недостатки, как высокая хрупкость и плохая ударность. PVAc может эффективно улучшить прочность и обработваемость ПЛА, сохраняя при этом ее биоразлагаемость посредством модификации смешивания с ПЛА.

________________________________________
📊 Основные преимущества

1. Хорошая совместимость
PVAc имеет хорошую совместимость с PLA и может быть равномерно дисперсирован в матрице PLA для формирования стабильной системы смеси. Молекулярная цепочка PVAc содержит эфирные группы, которые имеют молекулярную структуру, аналогичную PLA. Между этими двумя существует сильная межмолекулярная сила, которая может эффективно улучшить прочность PLA.
Исследования показали, что добавление PVAc может способствовать кристаллизации PLA, увеличить его кристалличность и скорость кристаллизации, тем самым улучшая механические и обработочные свойства PLA.

2. Значительный эффект затверждения
PVAc имеет низкую температуру стеклянного перехода (Tg примерно 30-40 ℃) и может образовать гибкую фазу в матрице PLA, поглощая и дисперсируя энергию удара, тем самым значительно улучшая сопротивление удару PLA. Когда количество добавленного PVAc составляет 10-20%, ударная прочность PLA может быть увеличена в 2-5 раз.
PVAc также может улучшить удлинение перелома PLA, превращая его из хрупкого материала в жесткий материал и расширяя его диапазон применения.

3. Биоразрождаемость
Сам PVAc обладает хорошей биоразлагаемостью и может разлагаться на углекислый газ и воду микроорганизмами в естественной среде, не вызывая загрязнения окружающей среды. Смесь PVAc и PLA также имеет хорошую биоразлагаемость и может полностью соответствовать соответствующим стандартам для биоразлагаемых пластмасс.
Добавление PVAc не влияет на скорость биодеградации PLA, но вместо этого может способствовать его деградации, поскольку продукты деградации PVAc могут обеспечивать питательные вещества для микроорганизмов, ускоряя их рост и размножение.

4. Хорошая производительность обработки
PVAc имеет хорошие производительности обработки и может быть смешан с PLA на обычном оборудовании для обработки пластика (таких как экструдеры, машины для литья под впрыском и т. д.) для подготовки продуктов различных форм и размеров. Добавление PVAc может снизить температуру плавления и вязкость ПЛА, улучшить его поточность и формируемость, а также снизить энергопотребление и скорость лома во время обработки.
PVAc также может улучшить тепловую стабильность PLA, увеличить его температуру тепловой деформации и тепловую устойчивость и расширить его диапазон применения в высокотемпературных условиях.

5. Преимущество затрат
PVAc имеет относительно низкую стоимость производства и значительное ценовое преимущество по сравнению с PLA. Добавление PVAc может снизить стоимость производства продуктов ПЛА и повысить их конкурентоспособность на рынке.
PVAc имеет широкий спектр источников, зрелые производственные процессы и может производиться в крупных масштабах для удовлетворения рыночного спроса на модификаторы растворяемости и затверждения PLA.
________________________________________
🔧 Инструкции по использованию
1. Модификация смеси
Предварительно смешивайте PVAc и PLA в высокоскоростном смешивателе в определенном соотношении (обычно добавляется 10-20% PVAc), а затем добавляйте предварительно смешанный материал в экструдер для смешивания плавления и экструзии для подготовки смеси PVAc / PLA.
Температура обработки экструдера обычно составляет 170-190 ℃, а скорость винта составляет 100-200 об/мин. Экструдированную смесь можно приготовить в частицы с помощью механизма гранулирования для последующей обработки, такой как литье под впрыском, литье под воздухом и растяжение.

2. Модификация реактивного смешивания
Во время процесса смешивания ПВАК и ПЛА может быть добавлено соответствующее количество реактивных добавок (таких как малеиновый ангидрид, диизопропилбензоловый пероксид и т.д.) для формирования химических связей между ПВАК и ПЛА посредством реактивного смешивания, тем самым улучшая совместимость и межповерхностную связь между этими двумя и дальнейшее повышение механических и обработочных свойств ПЛА.
Температура обработки для реактивного смешивания обычно составляет 180-200 ℃, а скорость винта составляет 150-250 об/мин. Смесь после реактивного смешивания имеет лучшие механические свойства и тепловую стабильность, которая может удовлетворять более высоким требованиям к сценариям применения.

3. Формирование и обработка
Смеси PVAc / PLA могут быть обработаны с помощью литья под впрыском, лития под воздухом, растяжения и других методов лития для производства различных продуктов, таких как упаковочные материалы, посуда, игрушки, медицинские принадлежности и т. д. Температура для литья под впрыском обычно составляет 170-190 ℃, а температура формы 40-60 ℃; Температура для воздухообразования обычно составляет 160-180 ℃, с соотношением растяжения 2-4.
Во время процесса литья важно контролировать температуру и скорость обработки, чтобы избежать деградации и деградации производительности смеси. В то же время необходимо проводить соответствующую последующую обработку (например, отжигание, растяжение и т. д.) на продукте для улучшения его механических свойств и стабильности размеров.