Wpływ plastyfikatora z grupami silanolowymi na strukturę oraz właściwości mieszaniny polilaktydu i termoplastycznej skrobi kukurydzianej

• Autorzy: Szadkowska A. , Jeziórska R. , Żubrowska M. , Spasówka E. , Rościszewski P.

Identyfikatory

DOI

10.14314/polimery.2016.683

Warianty tytułu

EN

Effect of plasticizer with silanol groups on the structure and properties of polylactide and thermoplastic corn starch blend

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zbadano wpływ plastyfikatora organiczno-nieorganicznego na strukturę i wybrane właściwości mieszanin polilaktydu (PLA), maleinowanego polilaktydu (MPLA) i termoplastycznej skrobi kukurydzianej (TPS). Zastosowano dwa plastyfikatory zawierające grupy Si–OH: MEOS – produkt reakcji metylooktylodichlorosilanu z etylotrimetoksysilanem, oraz MOBS – produkt reakcji metylooktylodichlorosilanu z izobutylotrietoksysilanem. Proces wytwarzania termoplastycznej skrobi kukurydzianej, kompatybilizatora MPLA oraz mieszanin PLA/MPLA/TPS (60/10/30), różniących się zawartością plastyfikatora (1,5; 3; 5 % mas.) prowadzono w dwuślimakowej wytłaczarce współbieżnej. Do analizy struktury stosowano skaningową mikroskopię elektronową (SEM) i skaningową kalorymetrię różnicową (DSC). Właściwości termiczne oceniano na podstawie wyników analizy termograwimetrycznej (TGA). Zbadano statyczne i dynamiczne właściwości mechaniczne. Stwierdzono, że dodatek plastyfikatora znacznie zwiększa wydłużenie względne przy zerwaniu oraz udarność mieszanin PLA/MPLA/TPS, zwiększając tym samym ich odporność na kruche pękanie.

EN

The effect of organic-inorganic plasticizer on the structure and selected properties of the blends of polylactide (PLA), maleinated polylactide (MPLA) and thermoplastic corn starch (TPS) has been investigated. Two types of reactive plasticizers with silanol groups were used: MEOS – product of the reaction between methyloctyldichlorosilane and ethyltrimethoxysilane, and MOBS – product of the reaction between methyloctyldichlorosilane and isobutyltriethoxysilane. Twin-screw co-rotating extruder was used for the preparation of thermoplastic starch, compatibilizer MPLA and PLA/MPLA/TPS (60/10/30) blends with different plasticizer content (1.5, 3 or 5 wt %). Scanning electron microscopy (SEM) and differential scanning calorimetry (DSC) methods were used to study the structure of the products. The thermal properties were determined using thermogravimetric analysis (TGA). Static and dynamic mechanical properties were also investigated. It has been found that the addition of plasticizer significantly increases the elongation at break and impact strength of PLA/MPLA/TPS blends, improving this way their fracture toughness.

Słowa kluczowe

PL

polimery biodegradowalne; mieszaniny; polilaktyd; skrobia termoplastyczna; plastyfikator

EN

biodegradable polymers; blends; polylactide; thermoplastic starch; plasticizer

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2016
• Tom: T. 61, nr 10
• Strony: 683--692
• Opis fizyczny: Bibliogr. 37 poz., rys.

Twórcy

autor

Szadkowska A.

• Instytut Chemii Przemysłowej im. prof. Ignacego Mościckiego, ul. Rydygiera 8, 01-793 Warszawa

autor

Jeziórska R.

• Instytut Chemii Przemysłowej im. prof. Ignacego Mościckiego, ul. Rydygiera 8, 01-793 Warszawa

autor

Żubrowska M.

• Instytut Chemii Przemysłowej im. prof. Ignacego Mościckiego, ul. Rydygiera 8, 01-793 Warszawa

autor

Spasówka E.

• Instytut Chemii Przemysłowej im. prof. Ignacego Mościckiego, ul. Rydygiera 8, 01-793 Warszawa

autor

Rościszewski P.

• Instytut Chemii Przemysłowej im. prof. Ignacego Mościckiego, ul. Rydygiera 8, 01-793 Warszawa

Bibliografia

• [1] Vroman L, Tighzeret L.: Materials 2009, 2, 307. http://dx.doi.org/l0.3390/ma2020307
• [2] Kumar A.P., Singh KP.: Bioresource Technology 2008, 99,8803. http://dx.doi.org/l0.l016/j.biortech.2008.04.045
• [3] Avella M., Bogoeva-Gaceva G., Buzarovska A i in.: Journal of Applied Polymer Science 2008, 108,3542. http://dx.doi.org/l0.l002/app.28004
• [4] Lin S., Guo w., Chen C. i in.: Materials and Design 2012, 36, 604. http://dx.doi.org/l0.1016/j.matdes.2011.11.036
• [5] Yu L., Dean K., Li L.: Progress in Polymer Science 2006, 31, 576. http://dx,doi.org/l0.1016/j.progpolymsci.2006.03.002
• [6] Shahlari M., Lee S.: Polymer Engineering and Science 2012,52, 1420. http://dx.doi.org/l0.l002/pen.23082
• [7] Wilhelm H.M., Sierakowski M.K, Souza G.P., Wypych F.: Carbohydrate Polymers 2003, 52, 101. http://dx.doi.org/l0.l016/S0144-8617(02)00239-4
• [8] Canche-Escamilla G., Canche-Canche M., Duarte-Aranda S. i in.: Carbohydrate Polymers 2011, 86, 150l. http://dx.doi.org/1O.1016/j.carbpol.2011.06.052
• [9] Luo X., Li J., Lin X.: Carbohydrate Polymers 2012, 90, 1595. http://dx.doi.org/1O.1016/j.carbpo1.2012.07.036
• [10] Jiang X., Jiang T., Gan L.: Carbohydrate Polymers 2012, 90, 1677. http://dx.doi.org/lO.l016/j.carbpo1.2012.07.050
• [11] Kaewtatip K., Thongmee J.: Materials and Design 2013, 45, 586. http://dx.doi.org/l0.l016/j.matdes.2012.09.039
• [12] Ishida S., Nagasaki K, Chino K. i in.: Journal of Applied Polymer Science 2009, 13, 558. http://dx.doi.org/l0.1002/app.30134
• [13] Chen L., Qiu X., Xie Z. i in.: Carbohydrate Polymers 2006, 65, 75. http://dx.doi.org/lO.l016/j.carbpo1.2005.l2.029
• [14] Yang X., Finne-Wistrand A, Hakkarainen M.: Composites Science and Technology 2013, 86, 149. http://dx.doi.org/l0.l016/j.compscitech.2013.07.013
• [15] Li H., Huneault M.A.: Journal of Applied Polymer Science 2011, 119, 2439. http://dx.doi.org/l0.1002/app.32956
• [16] Zhang J.F., Sun X.: Journal of Applied Polymer Science 2004, 94, 1697. http://dx.doi.org/lO.l002/app.21078
• [17] Ke T., Sun X.: Journal of Polymers and the Environment 2003, 11, 7. http://dx.doi.org/lO.l023/A:1023875227450
• [18] Phetwarotai W., Potiyaraj P., Aht-Ong D.: Journal of Applied Polymer Science 2012, 126, E162. http://dx.doi.org/l0.l002/app.36736
• [19] Wootthikanokkhan J., Wongta N., Sombatsompop N. i in.: Journal of Applied Polymer Science 2012, 124, 1012. http://dx.doi.org/l0.l002/app.35142
• [20] Wootthikanokkhan J., Kasemwananimit P., Sombatsompop N. i in.: Journal of Applied Polymer Science 2012, 126, E389. http://dx.doi.org/l0.l002/app.36896
• [21] Li H., Huneault M.A: Journal of Applied Polymer Science 2011, 122, 134. http://dx.doi.org/l0.l002/app.33981
• [22] Huneault M.A, Li H.: Journal of Applied Polymer Science 2012, 126, E96. http://dx.doi.org/lO.l002/app.36724
• [23] Xiong Z., Li Ch., Ma S. i in.: Carbohydrate Polymers 2013, 95, 77. http://dx.doi.org/lO.l016/j.carbpo1.2013.02.054
• [24] Younes H., Cohn 0.: European Polymer Journal 1988, 24, 765. http://dx.doi.org/1O.1016/0014-3057(88)90013-4
• [25] Jacobsen S., Fritz H.G.: Polymer Engineering and Science 1999, 39, 1303. http://dx.doi.org/1O.1002/pen.11517
• [26] Bariado M., Frisoni G., Scandola M. i in.: Journal of Applied Polymer Science 2003, 90, 173l.http://dx.doi.org/l0.1002/app.12549
• [27] Kulinski Z., Piorkowska E.: Polymer 2005, 46, 10 290. http://dx.doi.org/1O.1016/j.polymer.2005.07.101
• [28] Ljungberg N., Wesslen B.: Journal of Applied Polymer Science 2002, 86, 1227. http://dx.doi.org/1O.1002/app.11077
• [29] Martin O., Averous L.: Polymer 2001, 42, 6209. http://dx.doi.org/l0.1016/S0032-3861(01)00086-6
• [30] Świerz-Motysia B., Jeziórska K, Szadkowska A, Piotrowska M.: Polimery 2011, 56, 27l.
• [31] Jeziórska K, Szadkowska A, Świerz-Motysia B., Kozakiewicz J.: Polimery 2012, 57, 354. http://dx.doi.org/1O.14314/polimery.2012.354
• [32] Pat. PL 216 930 (2013).
• [33] WunderIich B.: "Macromolecular Physics", Tom Academic Press INC, Nowy Jork-Londyn 1973, s 401-404. http://dx.doi .org/1O.1016/B978-0-12-765601-4.50009-3
• [34] Turner J.F., Riga A, O'Connor A i in.: Journal of Thermal Analysis and Calorimetry 2004, 75, 257. http://dx.doi.org/10.1023/B:JTAN.0000017347.08469.b
• [35] Huneault M.A, Li H.: Polymer 2007, 48, 270. http://dx.doi.org/1O.1016/j.polymer.2006.11.023
• [36] Balart J.F., Fombuena V, Fenollar O. i in.: Composites Part B: Engineering 2016, 86, 168. http://dx.doi.org/10.1016/j.compositesb.2015.09.063
• [37] Lourdin 0., Bizot H., Colonna P.: Journal of Applied Polymer Science 1997, 63, 1047. http://dx.doi.org/10.1002/(SICI)1097-4628(19970222)63:8<1047::AID-APP11>3.0.CO;2-3