ในขอบเขตของโพลีเมอร์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ polybutylene adipate terephthalate (PBAT) และกรด polylactic (PLA) ได้กลายเป็น frontrunners ซึ่งเป็นทางเลือกที่ยั่งยืนสำหรับพลาสติกแบบดั้งเดิม ในฐานะซัพพลายเออร์ชั้นนำของ PBAT และ PLA ฉันมักจะถูกถามเกี่ยวกับตัวแทนต่อต้านริ้วรอยสำหรับวัสดุเหล่านี้ ในบล็อกนี้ฉันจะเจาะลึกวิทยาศาสตร์ที่อยู่เบื้องหลังตัวแทนต่อต้านริ้วรอยสำหรับ PBAT และ PLA สำรวจความสำคัญประเภทและวิธีที่พวกเขาเพิ่มอายุการใช้งานที่ยืนยาวของโพลีเมอร์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพเหล่านี้
ความสำคัญของสารต่อต้านริ้วรอยสำหรับ PBAT และ PLA
PBAT และ PLA มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการใช้งานต่าง ๆ เช่นบรรจุภัณฑ์การเกษตรและสินค้าอุปโภคบริโภคเนื่องจากความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพและคุณสมบัติเชิงกลที่ดี อย่างไรก็ตามเช่นเดียวกับโพลีเมอร์ทั้งหมดพวกเขามีความอ่อนไหวต่อกระบวนการชราซึ่งสามารถลดประสิทธิภาพของพวกเขาได้ตลอดเวลา การชราภาพใน PBAT และ PLA อาจเกิดจากปัจจัยหลายประการรวมถึงความร้อนแสงออกซิเจนและความชื้น ปัจจัยเหล่านี้สามารถเริ่มต้นปฏิกิริยาทางเคมีที่นำไปสู่การกัดเซาะโซ่การเชื่อมโยงและการก่อตัวของอนุมูลอิสระในที่สุดส่งผลให้สูญเสียความแข็งแรงเชิงกลการเปลี่ยนสีและอายุการเก็บรักษาลดลง
ตัวแทนต่อต้านผู้สูงอายุมีบทบาทสำคัญในการปกป้อง PBAT และ PLA จากกลไกการย่อยสลายเหล่านี้ โดยการยับยั้งหรือชะลอกระบวนการชราพวกเขาช่วยรักษาความสมบูรณ์และประสิทธิภาพของโพลีเมอร์ทำให้มั่นใจได้ว่าผลิตภัณฑ์ที่ทำจาก PBAT และ PLA นั้นยังคงใช้งานได้และเป็นที่ชื่นชอบในระยะยาว
ประเภทของสารต่อต้านผู้สูงอายุสำหรับ PBAT และ PLA
สารต้านอนุมูลอิสระ
สารต้านอนุมูลอิสระเป็นหนึ่งในสารต่อต้านริ้วรอยที่ใช้กันมากที่สุดสำหรับ PBAT และ PLA พวกเขาทำงานโดยการกำจัดอนุมูลอิสระซึ่งเป็นโมเลกุลที่มีปฏิกิริยาสูงซึ่งอาจทำให้เกิดการสลายตัวของโพลีเมอร์ออกซิเดชัน สารต้านอนุมูลอิสระมีสองชนิดหลัก: สารต้านอนุมูลอิสระปฐมภูมิและสารต้านอนุมูลอิสระทุติยภูมิ
สารต้านอนุมูลอิสระปฐมภูมิเช่นฟีนอลที่ถูกขัดขวางและเอมีนอะโรมาติกทำปฏิกิริยาโดยตรงกับอนุมูลอิสระเพื่อสร้างอนุมูลที่มีเสถียรภาพหรือผลิตภัณฑ์ที่ไม่ใช่หัวรุนแรง พวกเขาทำหน้าที่เป็นห่วงโซ่ - ทำลายสารต้านอนุมูลอิสระ, ขัดจังหวะการแพร่กระจายของปฏิกิริยาลูกโซ่อิสระ - อนุมูลอิสระ ตัวอย่างเช่นฟีนอลที่ถูกขัดขวางบริจาคอะตอมไฮโดรเจนให้กับอนุมูลอิสระซึ่งทำให้เสถียรและป้องกันความเสียหายต่อโซ่พอลิเมอร์เพิ่มเติม
สารต้านอนุมูลอิสระทุติยภูมิเช่นฟอสฟอรัสและ thioesters ทำงานร่วมกับสารต้านอนุมูลอิสระปฐมภูมิ พวกเขาสลายตัวไฮโดรเพอร์ไซด์ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ระดับกลางของกระบวนการย่อยสลายออกซิเดชั่นลงในสายพันธุ์ที่ไม่ใช่ปฏิกิริยา ด้วยการกำจัดไฮโดรเปอร์ออกไซด์สารต้านอนุมูลอิสระทุติยภูมิป้องกันการก่อตัวของอนุมูลอิสระใหม่ซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพสารต้านอนุมูลอิสระโดยรวม
ความคงตัวของแสง
ความคงตัวของแสงเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการปกป้อง PBAT และ PLA จากผลกระทบที่เป็นอันตรายของรังสีอัลตราไวโอเลต (UV) แสง UV สามารถทำลายพันธะเคมีในโพลีเมอร์นำไปสู่การกัดเซาะโซ่การเชื่อมโยงและการก่อตัวของ chromophores ซึ่งทำให้เกิดการเปลี่ยนสีและการสูญเสียคุณสมบัติเชิงกล
มีความคงตัวของแสงหลักสามประเภท: ดูดซับรังสี UV, ความคงตัวของแสงเอมีนที่ขัดขวาง (HALS) และดับ ตัวดูดซับรังสียูวีเช่น benzotriazoles และ benzophenones ดูดซับรังสี UV และแปลงเป็นความร้อนป้องกันไม่ให้มันไปถึงโซ่พอลิเมอร์ HALS ทำงานโดยการกำจัดอนุมูลอิสระที่เกิดจากรังสี UV และสร้างใหม่ให้ตัวเองให้การป้องกันระยะยาวกับภาพถ่าย - ออกซิเดชัน ในทางกลับกัน Quenchers ปิดการใช้งานสถานะความตื่นเต้นของ chromophores ป้องกันการก่อตัวของอนุมูลอิสระและการย่อยสลายที่ตามมาของโพลีเมอร์
ความร้อน
ความคงตัวของความร้อนใช้เพื่อป้องกัน PBAT และ PLA จากการย่อยสลายความร้อนในระหว่างการประมวลผลและการใช้งาน อุณหภูมิสูงสามารถทำให้โพลีเมอร์ได้รับการออกซิเดชั่นความร้อนการไฮโดรไลซิสและการลดลงของโพลีเมอไรเซชันส่งผลให้น้ำหนักโมเลกุลลดลงและคุณสมบัติเชิงกลลดลง
เกลือโลหะเช่นแคลเซียมสเตียเรตและสเตียเรตสังกะสีมักจะใช้เป็นความคงตัวของความร้อนสำหรับ PBAT และ PLA พวกเขาทำงานโดยการทำให้เป็นกลางเป็นกรดโดย - ผลิตภัณฑ์ที่สร้างขึ้นในระหว่างการย่อยสลายความร้อนป้องกันการเกิดโซ่ต่อไปและการเชื่อมโยงข้าม นอกจากนี้พวกเขาสามารถสร้างชั้นป้องกันบนพื้นผิวของพอลิเมอร์ลดการแพร่กระจายของออกซิเจนและความชื้นลงในวัสดุ
รวมตัวแทนต่อต้านผู้สูงอายุเข้ากับ PBAT และ PLA
ประสิทธิภาพของสารต่อต้านการชราภาพไม่เพียง แต่ขึ้นอยู่กับประเภทและความเข้มข้นของพวกเขาเท่านั้น แต่ยังรวมถึงวิธีการรวมเข้ากับ PBAT และ PLA มีหลายวิธีในการเพิ่มสารต่อต้านริ้วรอยให้กับโพลีเมอร์รวมถึงการผสมละลายการผสมสารละลายและการเคลือบผิว
การผสมละลายเป็นวิธีที่พบบ่อยที่สุดสำหรับการรวมตัวแทนต่อต้านริ้วรอยเข้ากับ PBAT และ PLA ในกระบวนการนี้สารต่อต้านริ้วรอยจะผสมกับเม็ดโพลีเมอร์ในสถานะหลอมเหลวโดยทั่วไปใช้เครื่องอัดรีด แรงเฉือนสูงในระหว่างการอัดขึ้นรูปช่วยให้มั่นใจได้ว่าการกระจายตัวของสารต่อต้านริ้วรอยทั่วพอลิเมอร์เมทริกซ์ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพสูงสุด
การผสมผสานการผสมเกี่ยวข้องกับการละลายพอลิเมอร์และสารต่อต้านริ้วรอยในตัวทำละลายที่เหมาะสมตามด้วยการระเหยของตัวทำละลายเพื่อให้ได้พอลิเมอร์ที่เป็นของแข็งที่มีสารต่อต้านริ้วรอย วิธีนี้มักจะใช้เมื่อจำเป็นต้องมีการกระจายตัวในระดับสูงหรือเมื่อตัวแทนต่อต้านริ้วรอยไม่เข้ากันได้กับพอลิเมอร์ในสถานะหลอมเหลว
การเคลือบผิวเป็นอีกวิธีหนึ่งในการใช้สารต่อต้านริ้วรอยกับ PBAT และ PLA ในวิธีนี้การแก้ปัญหาหรือการกระจายตัวของสารต่อต้านริ้วรอยจะถูกนำไปใช้กับพื้นผิวของผลิตภัณฑ์พอลิเมอร์ซึ่งเป็นชั้นป้องกัน การเคลือบผิวมีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับการปกป้องพื้นผิวด้านนอกของผลิตภัณฑ์จากปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมเช่นรังสี UV และออกซิเจน
ประโยชน์ของการใช้สารต่อต้านริ้วรอยในผลิตภัณฑ์ PBAT และ PLA
การใช้สารต่อต้านการชราในผลิตภัณฑ์ PBAT และ PLA มีประโยชน์หลายประการ ประการแรกมันยืดอายุการเก็บรักษาของผลิตภัณฑ์ลดความจำเป็นในการเปลี่ยนบ่อยครั้ง สิ่งนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่จำเป็นต้องใช้ความทนทานในระยะยาวเช่นในวัสดุบรรจุภัณฑ์สำหรับอาหารและสินค้าอุปโภคบริโภค
ประการที่สองตัวแทนต่อต้านผู้สูงอายุช่วยรักษาคุณสมบัติเชิงกลของ PBAT และ PLA เพื่อให้มั่นใจว่าผลิตภัณฑ์ยังคงความแข็งแรงความยืดหยุ่นและความเหนียวตลอดเวลา นี่เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการใช้งานเช่นฟิล์มเกษตรซึ่งวัสดุจำเป็นต้องทนต่อความเครียดด้านสิ่งแวดล้อมและการจัดการเชิงกล
ประการที่สามตัวแทนต่อต้านริ้วรอยสามารถปรับปรุงลักษณะความงามของผลิตภัณฑ์ PBAT และ PLA ด้วยการป้องกันการเปลี่ยนสีและสีเหลืองพวกเขาทำให้ผลิตภัณฑ์ดูสดชื่นและน่าสนใจเพิ่มความสามารถทางการตลาดของพวกเขา
บทสรุป
เป็นซัพพลายเออร์ของPLA PBAT CORNSTARCH-PBAT และ PLA, และPLA PBSฉันเข้าใจถึงความสำคัญของตัวแทนต่อต้านผู้สูงอายุในการรับรองคุณภาพและประสิทธิภาพของ PBAT และ PLA ด้วยการเลือกและรวมตัวแทนต่อต้านริ้วรอยที่เหมาะสมอย่างระมัดระวังเราสามารถเพิ่มอายุการใช้งานที่ยืนยาวและการทำงานของโพลีเมอร์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพเหล่านี้ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย
หากคุณมีความสนใจในการซื้อ PBAT และ PLA ที่มีคุณภาพสูงพร้อมตัวแทนต่อต้านผู้สูงอายุที่เหมาะสมฉันขอแนะนำให้คุณติดต่อฉันสำหรับการอภิปรายโดยละเอียดเกี่ยวกับข้อกำหนดเฉพาะของคุณ เราสามารถทำงานร่วมกันเพื่อค้นหาวิธีแก้ปัญหาที่ดีที่สุดสำหรับโครงการของคุณเพื่อให้แน่ใจว่าคุณได้รับประโยชน์สูงสุดจากวัสดุที่ยั่งยืนเหล่านี้
การอ้างอิง
- Auras, R. , Harte, B. , & Selke, S. (2004) ภาพรวมของ polylactides เป็นวัสดุบรรจุภัณฑ์ Macromolecular Bioscience, 4 (9), 835 - 864
- Song, L. , & Li, Y. (2008) โพลีเมอร์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพสำหรับสิ่งแวดล้อม ความคืบหน้าในวิทยาศาสตร์พอลิเมอร์, 33 (10), 1131 - 1155
- Wypych, G. (2004) คู่มือฟิลเลอร์ฉบับที่สอง สำนักพิมพ์ Chemtec