超细生物质母料的研究与应用

●生物与降解材料特辑判钟技Vol 39 No 5(Sum. 229)May 2011文章编号:1005-3360(201105009203超细生物质母料的研究与应用Study and Application of Super-fine Biomass Masterbatch陈向文梁思颖,王文广2 Chen Xiangwen, Liang Siying, Wang Wenguang圳市高分子材料改性与加工公共技术服务平台广东深圳518055Modification and Process Public Technology Service Platform, Shenzhen 518055, China2 Shenzhen Plastic&Rubber Association, Shenzhen 518057. Chin.摘要:研究了生物质母料对降解塑料脂肪族芳香族共聚酯(PBAT)和聚乳酸(PLA)力学性能的影响。结果表明:使用超细生物质母料有利于提高降解塑料的冲击强度和断裂伸长率,同时会使其拉伸和弯曲性能轻微障低但成本大幅度下障。. Abstract: The effect of biomass masterbatch on mechanical properties of degradable plastic PBATand PLa was studied. the results show that: the impact strength and elongation at break ofdegradable plastic are increased by adding super-fine biomass masterbatch, meanwhile, thetensile strength and bending property are slightly decreased; the production cost is greatlydecreased●关键词:生物质母料脂肪族/香族共聚酯:聚乳酸中图分类号:TQ323.41·文献标识码:Ae Key words: Polylactic acid; Thermal properties; Cold crystallization; Heat distortion temperature塑料制品在方便人类生活的同时随意丢弃的塑料垃圾也造成对环境的视觉污染俗称“白色1实验部分污染”,解决“白色污染”的唯一方法为使用降解塑11原料与助剂料。目前已实现产业化生产的降解塑料品种有淀粉塑料复合材料、聚乳酸(PLA)、聚羟基脂肪酸酯PLA,AI-001,深圳光华伟业公司;(PHA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)及二氧化碳共聚PBAT, Ecoflex,德国BASF公司;物(PPC)等。但这些材料都存在两个致命的缺点超细生物质母料,800目,自制。一是综合性能与通用塑料还有差距,二是目前价格12仪器与设备普遍高于通用塑料,造成市场推广难度加大。降低降解塑料成本的有效方法为添加无机粉电子计重称,BwS-SW6,夏门佰伦斯电子科体材料、常规天然纤维粉末(木粉)淀粉纤维素及技有限公司;木质素等,但这些材料在降低其成本的同时,往往高速混合机,SHR-10A,张家港市亿利机械有导致力学性能大幅度降低,又限制了其应用范围。}限公司为了在保持降解塑料性能基本不变的条件下大幅注射机,PT80,力劲集团度降低其成本,并适当改善其某些性能,我们研制摆锤冲击试验机,XJH,承德市考恩科学检测了超细生物质母料中国煤化工本实验选择比较成熟的降解塑料脂肪族芳香HCNMHG04,深圳市三思纵横族共聚酯(PBAT)和PLA,研究了超细生物质母料:股份有限公司。对其力学性能的影响。潜易匙21431211年5月第3第5(总第229期)超细生物质母料的研究与应用13试样制备8%后趋于平缓。因为超细生物质母料中植物纤维:的长径比变得很小并且植物纤维还具有一定的刚将称量好的不同质量的超细生物质母料分别:性,当受到应力作用时,易成为薄弱点从而导致拉加入PLA和PBAT中,在高速混合机中混合然后将:伸强度降低。从图2可以看出,随着生物质母料含混合均匀的物料注塑成标准试样:量的增加PBAT的断裂伸长率先升后降而PLA的14性能测试断裂伸长率则随之降低当母料含量为6%时趋于:平缓。由于植物纤维的长径比很小会对分子链段拉伸性能按GBT1040-1992测试拉伸速度:起到润滑作用提高聚合物的柔性从而提高断裂伸长率。但是PBAT和PLA的结构不同,PBAT中具缺口冲击强度按GB/T1843-1996测试,A型:有芳香族植物纤维无法对其起到润滑作用并且缺口,摆锤能量E为275J植物纤维还具有一定的刚性,导致了PBAT的断裂弯曲性能按GBT9341-2000测试速度2mm伸长率下降min22超细生物质母料对PBAT和PLA弯曲性2结果与讨论能的影响21超细生物质母料对PBAT和PLA拉伸性PBAT能的影响▲图3生物质母料含量对PBAT和PLA育曲度的影响生物质母料含量%PBAT▲日1生物质母料含量对PBAT和PLA拉伸度的影响Fig 1 Influence of content of biomass masterbatch on tensile生物质母料含量%▲图4生物母料含量对PBAT和PLA曲模量的影聘Fig 4 Intluence of content of biomass masterbatch onbending modulus of PBAT and PLA生物质母料含量%图3和图4分别是不同含量超细生物质母料对▲圆2生物质母料含量对PBAT和PA新要伸长率的影确Fig2 infiuence of content of biomass masterbatchPBAT和PLA弯曲强度和弯曲模量的影响。从图3elongation at break of PBAT and PLA可以看出,随着超细生物质母料含量的增加,PBAT图1和图2分别为不同含量超细生物质母料对:的弯中国煤化工曲强度的影响相PBAT和PLA拉伸强度和断裂伸长率的影响。从氵对较小CNMH〔生物质母料含图1可以看出随着超细生物质母料含量的增加,:量的增加,PBAT的弯曲模量随之降低而PLA的弯PABT和PLA的拉伸强度随之下降当母料含量在曲模量也随之降低但降低的幅度较小。这是由于超细生物质母料的研究与应用植物纤维的长径比很小具有一定的刚性易成为:母料含量超过2%时增加的幅度趋于平缓。这是由应力薄弱点导致PBAT和PLA弯曲性能降低。于植物纤维具有多孔结构熔融的塑料基体可以渗23超细生物质母料对PBAT和PLA悬臂梁:入像铆钉一样将木粉与基体连接起来当受到冲缺口冲击性能的影响击力时,会吸收一些能量,从而提高PBAT和PLA的冲击强度。:3结论(1)超细生物质母料的加入能够有效提高PBAT和PLA的冲击性能。当母料含量为10%时,PBAT的缺口冲击强度提高了386%;当母料含量2%时,PLA的缺口冲击强度提高了43.1%生物质母料含量%(2)超细生物质母料的加入能够提高PLA的断b图5生物质母料含量对PBAT和PLA缺口冲击强度的影响Fig 5 Influence of content of biomass masterbatch on Izod impact裂伸长率。当母料含量为4%时,断裂伸长率提高strength of PBAT and PLA了170.8%图5是不同含量超细生物质母料对PBAT和(3)超细生物质母料的加入会造成PBAT和PLA悬臂梁缺口冲击性能的影响。从图5可以看:PLA的拉伸强度和弯曲性能的轻微降低。出随着超细生物质母料含量的增加,PBAT的冲击强度随之增加,而PLA的冲击强度也随之增加,当:参考文献:(略)分出色。例如平均线性膨胀系数(3080℃)方面丙烯业动意类基材为16×104,而 XiplymD-AFP只有28×105。另外,将其长时间置于高温潮湿环境中的测试结果表明XiplymD-AFP的尺寸变化小于丙烯类基材。木本上市用于智能手机液晶前面板的高刚性塑料薄膜日本发明新机器将塑料垃圾转成原油日本木本公司( Kimoto)宣布开始销售耐冲击性出日本发明家伊藤彰则发明了一种新的机器,可将家色的髙刚性塑料材料“ Iplm”,适用于保护普通手机庭塑料垃圾转换成燃料。借助于这台新的机器堆放在或智能手机液晶屏表面的前面板。201年度的销售目厨房里的各种塑料垃圾袋最终可以变废为宝。标为3亿日元。机器首先对塑料垃圾袋进行加热而后将蒸汽送入目前普通手机或智能手机的液晶前面板主要使用一个由管道和水室构成的系统蒸汽冷却液化后还原成玻璃及丙烯与聚碳酸酯等树脂薄膜材料。日本的木本原油。原油可充当发电机和一些火炉的燃料。经过进公司通过釆用柔软且不易破裂的树脂薄膜提高了耐冲一步提炼,原油也可以转变成汽油击性而这曾是树脂薄膜存在的问题。耐冲击性的提高这款机器在伊藤彰则的公司 Blest Corporation出是通过采用该公司作为触摸屏用硬质涂层薄膜销售的售很受消费者的欢迎。它可以把1kg塑料垃圾袋转换“KB膜"”,并经过进一步开发新的薄膜加工技术实现的。成1公升原油耗电量为1kW。还原机目前的售价为1KB膜是在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)上涂布硬质涂万美元随着需求量和产量的提高价格有可能进一步料后形成的,具有不易受损的特点。此次将KB膜重叠下降后制成了板状。却骂幢后产片的油似会向大气排放二氧化木本公司计划从4月发售最适合液晶前面板使用碳中国煤化工却是应对数量日益的防指纹型“ XiplymD-AFE”耐冲击性方面目前已确增长CN MHGEnvion公司表示每认从1.5m高处投下635g的铁球时薄膜不会破裂。除年产生的塑料垃圾多达5000万左右。如果将所有这些了耐冲击性之外耐温度及湿度变化的尺寸稳定性也十塑料垃圾转化成原油便可降低对进口原油的依赖。