Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Synteza, właściwości i zastosowanie nowych (bio)degradowalnych poliestrouretanów

Brzeska J., Dacko P., Janeczek H., Janik H., Sikorska W., Rutkowska M., Kowalczuk M.

Polimery

|

2014

|

T. 59, nr 5

365--371

PL

Artykuł stanowi przegląd literaturowy dotyczący badań nad syntezą i wybranymi właściwościami dwóch grup nowych (bio)degradowalnych poliestrouretanów, których segmenty giętkie zawierały zsyntezowane telecheliczne oligoestrodiole: ataktyczny poli([R,S]-3-hydroksymaślan) (a-PHB) lub polilaktyd (PLA) i/lub alifatyczno-aromatyczny kopolimer poli[(tereftlanu-1,4-butylenu)-co-(adypinianu-1,4-butylenu)] (BTA). Przytoczone wyniki wskazują, że poliestrouretany pierwszej grupy są podatne na degradację w środowisku hydrolitycznym i utleniającym. Odpowiednio modyfikowane wykazują potencjalną biostatyczność i hemokompatybilność. Druga grupa poliestrouretanów łączy właściwości obu polimerów, z których otrzymano oligoestrodiole: PLA i BTA, co jest korzystne ze względu na właściwości mechaniczne oraz podatność na degradację, potwierdzoną w badaniach prowadzonych w warunkach kompostowania przemysłowego.

EN

The paper presents a review of studies on the synthesis and selected properties of two types of new (bio)degradable poly(ester urethane)s with soft segments containing telechelic oligoesterdiols: atactic poly([R,S]-3-hydroxybutyrate) (a-PHB) or polylactide (PLA) and/or aliphatic-aromatic copolymer poly(1,4-butylene terephthalate)-co-(1,4-butylene adipate) (BTA). The reported results indicate that poly(ester urethane)s of the first type are susceptible to degradation in a hydrolytic and oxidative environment. When suitably modified, they exhibit potentially biostatic properties, whereas no change in blood parameters after the direct contact with them suggest their hemocompatibility. The second group of poly(ester urethane)s combines the properties of both PLA and BTA polymers used for the preparation of oligoesterdiols, which is advantageous from the viewpoint of mechanical properties and degradation ability, confirmed by biodegradation studies under industrial composting conditions.

2

Podatność na degradację poliuretanów z syntetycznym polihydroksymaślanem w środowisku utleniającym i hydrolitycznym

Brzeska J., Dacko P., Heimowska A., Janik H., Kowalczuk M., Rutkowska M.

Ochrona przed Korozją

|

2012

|

nr 1

8-14

PL

Poliuretany (PURs), zawierające w segmencie giętkim ataktyczny, telecheliczny poli([R,S]-3-hydroksymaślan) (a-PHB) oraz polikaprolaktonodiol (PCL) lub polioksytetrametylenodiol (PTMG), poddano degradacji hydrolitycznej i oksydacyjnej. Segment sztywny zbudowany był z 4,4'-diizocyjanianu difenylometylenu (MDI) lub 4,4'-diizocyjanianu dicykloheksylometylenu (H12MDI) oraz 1,4-butanodiolu (1,4-BD). Dla porównania zsyntezowano PURs bez a-PHB. Poliuretany poddano degradacji hydrolitycznej w buforze fosforanowym z dodatkiem NaN3 w czasie 36 tygodni oraz oksydacyjnej w roztworze CoCl2/H2O2 w czasie 16 tygodni inkubacji. Próbki inkubowano w temperaturze 37oC. Postęp degradacji śledzono poprzez kontrolowanie masy próbek poliuretanów oraz obserwację ich powierzchni pod mikroskopem optycznym w świetle odbitym bez polaryzatora. Poliuretany, zawierające syntetyczny, taktyczny poli([R,S]-3-hydroksymaślan) wykazały większą wrażliwość na degradację oksydacyjną niż hydrolityczną. Na powierzchni poliuretanów poddanych działaniu roztworu oksydacyjnego zaobserwowano wyraźną erozję próbek. Zastosowanie alifatycznego diizocyjanianu w syntezie poliuretanów zwiększyło podatność poliuretanów na degradację, zwłaszcza w środowisku hydrolitycznym, w porównaniu do poliuretanu z diizocyjanianem aromatycznym. Znacznie większe zmiany masy oraz powierzchni próbek zaobserwowano dla poliuretanów z PTMG niż z PCL w segmencie giętkim.

EN

New polyurethanes with synthetic polyhydroxybutyrate in their soft segments were degraded under hydrolytic and oxidative conditions. The soft segments of the investigated polyurethanes were built of polytetramethylene glycol (PTMG) and atactic poly[(R,S)- 3-hydroxybutyrate] (a-PHB) or polycaprolactone diol (PCL) and a-PHB, whereas the hard segments consisted of 4,4'-diisocyanate dicyclohexylmethane (H12MDI) and 1,4-butane diol. For comparison PURs without a-PHB and PURs based on 4,4'-diisocyanate diphenylmethane (MDI) were also prepared. The hydrolytic degradation was carried out at 37oC for 36 weeks using a phosphate buffer solution (pH = 7.41). The oxidative degradation was done by using 0.1 M CoCl2 in 20 % H2O2 at 37oC for 16 weeks. The weight changes were estimated during the degradation process. The surface changes of the polyurethanes were tested under an optical microscope after incubation in both the environments. Polyurethane samples containing synthethic, atactic poly([R,S]-3- hydroxybutyrate) were more susceptible to oxidation than to hydrolysis. The surface of polymers incubated in the oxidizing solution was destroyed, whereas the surface of the polymers incubated in the hydrolytic solution was only slightly changed. The presence of aliphatic diisocyanate in the hard segments, in comparison with aromatic diisocyanate, was responsible for a higher rate of degradation of the polymers in the hydrolytic environment. Much more visible surface changes of polyurethanes with PTMG in their soft segments suggest a higher vulnerability to oxidation and hydrolysis of those polymers than in the case of PURs with PCL.

3

Wpływ syntetycznego polihydroksymaślanu na wybrane właściwości nowych, otrzymanych z jego udziałem, poliuretanów do zastosowań medycznych. Cz. II. Poliuretany z cykloalifatycznym diizocyjanianem w segmencie sztywnym

Brzeska J., Dacko P., Janeczek H., Kowalczuk M., Janik H., Rutkowska M.

Polimery

|

2011

|

T. 56, nr 1

27-34

PL

Zsyntezowano poliuretany, w których segmenty giętkie były zbudowane z telechelicznego, zakończonego obustronnie grupami -OH, ataktycznego poli([R,S]-3-hydroksymaślanu) (a-PHB) i polikaprolaktonodiolu (PCL) lub z a-PHB i polioksytetrametylenodiolu (PTMG). Segment sztywny to produkt reakcji 4,4'-diizocyjanianu dicykloheksylenometanu (H12MDI) i 1,4-butanodiolu (1,4-BD). Określono wpływ wprowadzenia do segmentu giętkiego a-PHB na wybrane właściwości termiczne, mechaniczne oraz sorpcję wody i oleju roślinnego nowych poliuretanowych materiałów alifatycznych przeznaczonych do zastosowań medycznych. Oznaczono masę suchej pozostałości po ekstrakcji wrzącym heksanem oraz skuteczność procesu sterylizacji i jego wpływ na właściwości mechaniczne otrzymanych produktów. Wyniki DSC wskazują, że wprowadzenie do łańcucha segmentu giętkiego a-PHB z boczną grupą metylową zaburza uporządkowanie w obszarze segmentów giętkich i sztywnych, przesuwając temperaturę zeszklenia segmentów giętkich w stronę wyższych wartości. Zmniejsza się jednocześnie stopień krystaliczności poliuretanów. Obecność w łańcuchu PUR syntetycznego a-PHB zwiększa nieco sorpcję wody, zmniejsza zaś sorpcję oleju PUR zbudowanych z PTMG i a-PHB. Masa suchej pozostałości po ekstrakcji wrzącym heksanem próbek PUR, z udziałem a-PHB, nie przekracza dopuszczalnej wartości. Testy mikrobiologiczne wytworzonych PUR dowodzą skuteczności sterylizacji plazmą. Wytrzymałość na rozciąganie próbek po sterylizacji zwiększa się. Otrzymane alifatyczne poliuretany mogą być użyte jako biomateriały polimerowe w zastosowaniach medycznych, niewymagających dużej wytrzymałości na zrywanie.

EN

Polyurethanes, in which the soft segments have been built from synthetic telechelic atactic poly([R,S]-3-hydroxybutyrate) with OH groups at both ends (a-PHB) and polycaprolactanodiol (PCL) or from a-PHB and polyoxytetramethylenodiol (PTMG), while the hard segments are a product of the reaction between 4,4'-methylene dicyclohexyl diisocyanate (H1,2MDI) and 1,4-buthanediol (1,4-BD) have been synthesized (Table 1). The influence of the introduction of a-PHB into the soft segment of these novel aliphatic polyurethane materials designated for applications in medicine on selected thermal (Table 2) and mechanical (Table 6) properties and also on the sorption of water (Fig. 1.) and vegetable oil (Table 4) was determined. The weight of the dry residue after boiling hexane extraction as well as the efficiency and influence of sterilization on the mechanical properties of the obtained products was evaluated. DSC results reveal that the introduction of a-PHB with a methyl side group into the soft segment disorders both the soft and hard segment regions and shifts the glass temperature to higher values while lowering the crystallinity of the polyurethanes. The presence of synthetic a-PHB in the PUR chain slightly improves water sorption, but decreases the oil sorption of PUR prepared from PTMG and a-PHB. The weight of the dry residues after boiling hexane extraction of the PUR/a-PHB samples did not exceed the standard values. Microbiological tests confirm the possibility of efficient plasma sterilization of the obtained aliphatic PUR. Increased values of elongation at break tests were obtained after sterilization of the samples. The obtained aliphatic po

4

Wpływ syntetycznego polihydroksymaślanu na wybrane właściwości nowych, otrzymanych z jego udziałem poliuretanów do zastosowań medycznych. Cz. I. Poliuretany z aromatycznym diizocyjanianem w segmencie sztywnym

Brzeska J., Dacko P., Janeczek H., Kowalczuk M., Janik H., Rutkowska M.

Polimery

|

2010

|

T. 55, nr 1

41-46

PL

Zsyntetyzowano poliuretany (PUR) z udziałem 37% segmentu sztywnego uzyskanego na etapie przedłużania łańcucha prepolimeru w reakcji 4,4'-diizocyjanianu difenylometanu (MDI) z 1,4-butanodiolem (1,4-BD). Segmenty giętkie wytworzonych PUR były zbudowane z poli([R,S]-3- -hydroksymaślanu) (a-PHB) i polikaprolaktonodiolu (PCL) lub z a-PHB i polioksytetrametylenodiolu (PTMG). Zbadano wpływ obecności w łańcuchu PUR syntetycznego a-PHB na właściwości termiczne i mechaniczne, na sorpcję wody i oleju roślinnego a także na skuteczność sterylizacji wytwarzanych materiałów przeznaczonych do zastosowań medycznych. Metodą DSC wykazano, że wprowadzenie do segmentu giętkiego a-PHB z boczną grupą metylową zaburza podział fazowy, co powoduje przesunięcie temperatury zeszklenia (Tg) segmentów giętkich w stronę wyższych wartości. Obecność a-PHB w łańcuchu zwiększa też hydrofilowość uzyskiwanych produktów wpływając na większą sorpcję wody i mniejszą oleju roślinnego. Testy mikrobiologiczne oraz badania właściwości mechanicznych próbek PUR z udziałem a-PHB świadczą o tym, że można, takie materiały, nie powodując uszkodzeń ich powierzchni, poddawać sterylizacji plazmą, a otrzymane poliuretany nadają się do wykorzystania w medycynie do celów niewymagających dużej wytrzymałości na rozciąganie.

EN

Polyurethanes (PUR) containing 37% of soft segments, obtained by prepolymer chain extension in the reaction of diphenylmethane 4,4'-diisocyanate (MDI) with 1,4-butanediol (1,4-BD) were synthesized. Soft segments of PUR were built either of poly([R,S]-3-hydroxybutyrate) (a-PHB) and polycaprolactonediol (PCL) or a-PHB and polyoxytetramethylenediol (PTMG) (Table 1). The effects of a presence of synthetic a-PHB in the PUR chain on the thermal and mechanical properties, water and vegetable oil sorption, and sterilization efficiency of the materials prepared, designed to medical applications, were investigated. It was shown by DSC method that the introduction of a-PHB with methyl side group to the soft segment disturbed phase segmentation leading to glass transition temperature (Tg) shift to higher values (Tables 2, 3). The presence of a-PHB in the chain increases the hydrophilicity of the products, causing better water absorption and lower absorption of vegetable oil (Table 4, Fig. 1). The results of microbiological tests and the mechanical properties of a-PHB containing PUR samples show that such materials can be subjected to plasma sterilization without surface flaw (Table 5) and PUR obtained can be used for medical applications if not high mechanical strength is required.

5

Właściwości poliuretanów z syntetycznym poli([R,S]-3- Hydroksymaślanem) w segmencie giętkim

Brzeska J., Dacko P., Janeczek H., Kowalczuk M., Janik H., Rutkowska M.

Czasopismo Techniczne. Mechanika

|

2009

|

R. 106, z. 1-M

37-41

PL

Celem pracy było otrzymanie poliuretanów (PUR), zawierających PCL lub PTMG oraz ataktyczny, telecheliczny poli([R,S]-3-hydroksymaślan) (a-PHB) w segmencie giętkim, o potencjalnym zastosowaniu do celów medycznych. Poprzez zbadanie właściwości termicznych (DSC), mechanicznych (wytrzymałości na rozciąganie i twardości) oraz gęstości otrzymanych poliuretanów oznaczono wpływ wprowadzenia a-PHB do budowy segmentów giętkich tych polimerów. Obecność a-PHB w segmentach giętkich poliuretanów obniżyła ich wytrzymałość na rozciąganie i zwiększyła nieco gęstość. Jednocześnie podwyższyła temperatury zeszklenia (widoczne zwłaszcza dla PUR z PCL) i obniżyła krystaliczność segmentów giętkich PUR z PTMG. Może to pozytywnie wpłynąć na degradowalność poliuretanów w organizmie żywym.

EN

The aim of the present study was obtaining the new polyurethanes with PCL or PTMG and atactic, telechelic poly([R,S]-3-hydroxybutyrate) (a-PHB) in soft segment, for medicine. Influence of introducing of a-PHB into the soft segments on properties of polyurethanes was estimated by measuring thermal (DSC) and mechanical (hardness, tensile strength) properties and density of those polymers. It was concluded that presence of a-PHB in soft segment had caused decreasing of tensile strength and increasing of density of obtained polyurethanes. Reduction of crystallinity of soft segments in polyurethane with PTMG would enhance probably degradability of that polymer in living organisms.

6

Recykling materiałów opakowanych w warunkach kompostowania przemysłowego

Sikorska W., Rydz J., Sobota M., Dacko P., Kowalczuk M., Paradysz W.

Czasopismo Techniczne. Mechanika

|

2009

|

R. 106, z. 1-M

313-316

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań degradacji wybranych syntetycznych materiałów polimerowych zawierających poli(L-laktyd) (PLLA) oraz kopoliester alifatyczno-aromatyczny (BTA) w warunkach kompostowania przemysłowego. Przebieg degradacji śledzono badając zmiany masy cząsteczkowej próbek (techniką GPC) oraz makroskopowe zmiany ich powierzchni. Dla wszystkich badanych próbek stwierdzono obniżenie masy cząsteczkowej oraz znaczną dezintegrację materiału polimerowego, co potwierdza jego podatność na proces kompostowania.

EN

We present the results of the degradation studies of selected synthetic polymeric materials containing poly(L-lactide) (PLLA) and aliphatic-aromatic copolyester (BTA) under industrial composting conditions. The course of the degradation was monitored via measurements of molecular weight changes by GPC technique and macroscopic observations of the sample surfaces. It has been found, that the molecular weight loss and substantial disintegration was observed for all investigated polymeric materials. The obtained results confirmed that all polymeric materials are compostable.

7

Kompostowanie przemysłowe materiałów otrzymanych na bazie polimerów z surowców odnawialnych

Dacko P., Rydz J., Sikorska W., Sobota M., Kowalczuk M.

Problemy Ekologii

|

2008

|

R. 12, nr 1

39-42

PL

Wzrastająca w ciągu ostatnich lat ilość składowanych odpadów polimerowych i konieczność ich zagospodarowania wymusza nowe, proekologiczne podejście do problemu tworzyw sztucznych. Wprowadzane na rynek nowe biodegradowalne opakowania polimerowe powinny odpowiadać wymaganiom ekologicznym zgodnym z ustaleniami Unii Europejskiej. Jednym z bardziej racjonalnych rozwiązań zagospodarowania opakowań poużytkowych jest ich odzysk tzw. recykling. Taśmy z biodegradowalnych kompozycji polimerowych otrzymanych na bazie surowców odnawialnych oraz wielowarstwowe materiały opakowaniowe powlekane tymi kompozycjami spełniają wymagane kryteria, bowiem z jednej strony zmniejszą obciążenie środowiska poprzez wyeliminowanie nieprzyswajalnych przez nie folii z opakowań klasycznych, a z drugiej obniżają koszty samego procesu kompostowania ponieważ nie wymagają selekcji. Celem prowadzonych badań było poznanie zależności pomiędzy składem badanych materiałów polimerowych, a ich podatnością na kompostowanie przemysłowe.

EN

Demand for polymeric materials for the 21st century is directed toward environmentally degradable plastic. New trends in solid waste management and rapid changes in public legislation led scientist to increase activities on the design of new generation of biodegradable polymers as important biomaterials for environmental, biomedical and pharmaceutical applications. For the last few years, intensive research and development of new materials for packaging has been also observed. The most commercially available plastics are non-degradable and their recycling is not feasible economically in many cases due to the deterioration of mechanical properties and excessive cost. Polyesters, produced from renewable resources and susceptible to hydrolysis under the industrial composting conditions offer ecological advantages as compared to traditional plastics produced from fossil carbon sources. In this paper the degradation behavior of polyester paper coatings and ribbon blender obtained by extrusion molding method in natural environment such as the industrial compost pile was presented.

8

Wpływ modyfikacji poli(D,L-laktydu) dodatkiem poli[(R,S)-3-hydroksymaślanu] na przebieg jego degradacji w środowiskach naturalnych

Krasowska K., Brzeska J., Rutkowska M., Dacko P., Sobota M., Kowalczuk M.

Polimery

|

2008

|

T. 53, nr 10

730-736

PL

Przedstawiono wyniki badań degradacji środowiskowej niemodyfikowanego i modyfikowanego za pomocą amorficznego poli[(R,S)-3-hydroksymaślanu] (a-PHB) poli(D,L-laktydu) (PLA), w warunkach naturalnych - w pryzmie kompostowej z osadem czynnym bądź w wodzie Morza Bałtyckiego. Podczas degradacji kontrolowano zmiany kilku ważnych charakterystycznych parametrów obydwu tych środowisk. Proces degradacji PLA w zastosowanych warunkach charakteryzowano natomiast na podstawie zmian makroskopowych powierzchni, zmian masy, ciężaru cząsteczkowego i składu próbek. Stwierdzono, że szybkość rozkładu PLA zależy zarówno od rodzaju środowiska (proces degradacji w kompoście zachodzi szybciej, niż w wodzie morskiej), jak i od warunków w nim panujących. Obecność a-PHB przyspiesza badany proces, który przebiega tym szybciej, im większa jest zawartość tego modyfikatora. Ustalono, że degradacja PLA w naturalnych środowiskach jest rezultatem hydrolizy enzymatycznej i hydrolizy chemicznej wiązań estrowych. W środowisku wody morskiej przebiega hydroliza chemiczna, natomiast w kompoście występują obydwa mechanizmy, z przewagą działania enzymów.

EN

The results of environmental degradation of poly(D,L-lactide) (PLA), unmodified or modified with amorphous poly[(R,S)-3-hydroxybutyrate] (a-PHB), in the compost pile with activated sludge or in the Baltic Sea water were presented. The changes of characteristic parameters of both these environments were monitored during the degradation process (Table 1 and 2). The processes of samples degradation in the applied natural conditions were characterized by macroscopic surfaces' changes (Fig. 1) as well as by changes of samples weights (Table 3), molecular weights (Fig. 2) and mixtures compositions (Table 4). It was found that PLA degradation rate depended both on environment type and its conditions. Namely, degradation process is faster in the compost than in sea water. The presence of a-PHB accelerates the degradation process and the greater modifier content the faster degradation (Fig. 3). It was stated that PLA degradation in the natural environments results from both enzymatic hydrolysis and chemical hydrolysis of ester bonds. In sea water environment the chemical hydrolysis runs while in the compost both mechanisms act with predominant role of enzymatic one.

9

Degradacja wybranych syntetycznych poliestrów w warunkach naturalnych

Adamus G., Dacko P., Musioł M., Sikorska W., Sobota M., Biczak R., Herman B., Rychter P., Krasowska K., Rutkowska M., Kowalczuk M.

Polimery

|

2006

|

T. 51, nr 7-8

539-546

PL

Przedstawiono wyniki badań degradacji wybranych syntetycznych poliestrów, mianowicie poli(L-laktydu) (PLLA), poli[(DL)-laktydu] (PLA) oraz alifatyczno-aromatycznego kopoliestru kwas tereftalowy/kwas adypinowy/1,4-butanodiol (BTA) w warunkach kompostowania przemysłowego, a także w kompoście z osadem czynnym, w standaryzowanej glebie i w dynamicznej wodzie morskiej. Przebieg procesu degradacji śledzono oceniając zmiany ciężaru cząsteczkowego próbek metodą GPC, makroskopowe zmiany ich powierzchni oraz zmiany masy. Stwierdzono, że największe zmniejszenie ciężaru cząsteczkowego oraz wyraźna dezintegracja badanych materiałów polimerowych (zwłaszcza próbki PLA) zachodzi podczas degradacji w warunkach kompostowania przemysłowego. Jest to więc właściwe środowisko degradacyjne badanych, podatnych na kompostowanie polimerów, albowiem proces ich degradacji w pozostałych środowiskach zachodzi znacznie wolniej. Oceniono również zmiany charakterystycznych właściwości stosowanych środowisk w toku trwającego do 6 miesięcy procesu degradacji polimerów. Ponadto na podstawie testu fitotoksyczności stwierdzono brak jakiegokolwiek niekorzystnego wpływu produktów degradacji inkubowanych w glebie próbek PLLA oraz PLA na wzrost i rozwój wysianych w niej nasion roślin.

EN

The results of the study on degradation of selected synthetic polyesters namely poly(L-lactide) (PLLA), poly[(DL)-lactide] (PLA) and aliphatic - aromatic co-polyester terephthalic acid/ adipic acid/1,4-butanediol (BTA) in the industrial compost heap, a compost containing activated sludge, standardized soil or dynamic sea water were presented. The course of degradation process was monitored by evaluation of changes of molecular weights of the samples by GPC method (Fig. 1, 3, 4 and 7), macroscopic changes of the surface (Fig. 2) and weight loss. It has been found that most significant decrease in molecular weight and clear disintegration of the materials investigated (particularly PLA samples) took place during the degradation under the industrial composting conditions. So this is the proper degradation environment for the tested compostable polymers, for their degradation processes in the other environments go much more slowly. The changes in the characteristic properties of the environments used were also evaluated during the process of polymers' degradation up to six-month time (Table 1, 2 and 5). Additionally, on the basis of the results of phytotoxicity test, no harmful effects of the degradation products of PLA and PLLA samples, incubated in the soil, on the growth and development of the plants seeds sown in the soil has been found (Fig. 5 and 6, Table 3 and 4).

10

Modyfikacja naturalnych poliestrów do produkcji biodegradowalnych folii metodą wytłaczania z rozdmuchem.

Kowalczuk M., Dacko P., Weiner M.

Inżynieria Materiałowa

|

2002

|

R. XXIII, nr 2

76-79

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań nad możliwością otrzymania biodegradowalnych folii metodą wytłaczania z rozdmuchem z mieszanin naturalnych biopoliestrów: poli[(R)-3-hydroksymaślanu] (PHB), kopolimeru kwasu (R)-3-hydroksymasłowego z kwasem (R)-3-hydroksywalerianowym (PHBV) oraz syntezowanego chemicznie poli[(R, S)-3-hydroksymaślanu], (a-PHB). Badane materiały ulegają pełnemu rozkładowi w warunkach naturalnych (woda morska, kompost z osadem czynnym) w ciągu 4/6 tygodni. Wyniki badań zależności właściwości mechanicznych i termicznych oraz szybkości biodegradacji folii wylewanych z roztworu od składu mieszaniny pozwoliły wytypować materiały poddane następnie próbom przetwarzania na folie metodą wytłaczania z rozdmuchem obejmujące: PHB/a-PHB (70/30), PHBV/a-PHB (70/30) oraz PHBV/PHB/a-PHB (50/25/25, % wag.). Do wytłaczania wykorzystano specjalnie zaprojektowaną laboratoryjną wytłaczarkę wyposażoną w system sterująco-pomiarowy obejmujący rejestrację temperatur w poszczególnych strefach grzania, pomiar ciśnienia przy dyszy wytłaczarki oraz pomiar prędkości obrotowej silnika i nawijarki. Jak wykazały badania, zmiany właściwości fizykochemicznych zachodzące w czasie wytłaczania mieszanin polimerowych determinują właściwości mechaniczne biodegradowalnych folii, otrzymanych metodą wytłaczania z rozdmuchem. Analiza porównawcza otrzymanych wyników pozwala stwierdzić, że najistotniejsze zmiany zachodzą dla mieszaniny PHB/a-PHB (70/30), która przetwarzana jest w temperaturze znacznie wyższej niż mieszaniny zawierające PHBV. Ponieważ pozostałe parametry procesu wytłaczania pozostawały praktycznie bez zmian, świadczy to o decydującym wpływie temperatury przetwarzania badanych materiałów na właściwości folii biodegradowalnych otrzymanych metodą wytłaczania z rozdmuchem. Stwierdzono, że amorficzny, syntetyczny a-PHB może służyć jako efektywny modyfikator biodegradowalnych materiałów polimerowych zawierających krótkołańcuchowe biopoliestry.

EN

The work presents results of investigation devoted the formation of biodegradable films with the aid of extruding and film blowing of the mixtures derived from selected biopolyesters: poly[(R)-3-hydroxybutyrate], PHB, copolymer of (R)-3-hydroxybutyric acid with (R)-3-hydroxyvaleric acid (PHBV) and synthetic poly[(R,S)-3-hydroxybutyrate], a-PHB. Investigated materials are totally biodegradable in natural environment (seawater and compost with activated sludge) during the period of 4-6 weeks. Results of the evaluation of mechanical and thermal properties of the films as well as these of the degradation in natural environment permitted to select the blends potentially suitable for film blowing i.e.: PHB/a-PHB (70/30), PHBV/a-PHB(70/30) and PHBV/PHB/a-PHB(50/25/25, weight %). Specially designed laboratory extruder equipped with the system which enables control and measurement of processing parameters, monitoring of temperatures at the individual zones of heating, measurement of the pressure at snout of the extruder, as well as measurement of the speed of engine and winder has been used in these studies. It has been found, that changes of the physicochemical properties of polymer mixtures during extruding process determine the mechanical properties of the bidegradable blown films. Comparison of the results obtained for the materials before and after processing indicates that essential changes take place for PHB/a-PHB (70/30) blend which is processed at higher temperature than the blends containing PHBV. Since the remaining processing parameters have been practically stable, it may indicate that the temperature of processing constitutes a decisive factor influencing the properties of the films produced by extrusion with blowing. It has been demonstrated that amorphous, synthetic a-PHB may serve as an effective biodegradable additive suitable for modification of properties of polymeric materials containing natural short-chain biopolyesters.