Effect of modified calcium carbonate on the thermal and mechanical properties of biodegradable poly(L-lactic acid)

• Autorzy: Cai Y.-H. , Zhang Y.-H. , Zhao L.-S.

Identyfikatory

DOI

10.14314/polimery.2015.095

Warianty tytułu

PL

Wpływ modyfikowanego węglanu wapnia na termiczne i mechaniczne właściwości biodegradowalnego poli(kwasu L-mlekowego)

• Konferencja: Global Conference on Polymer and Composite Materials (27-29.05.2014 ; Ningbo, China)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Modified calcite CaCO₃ (M-CaCO₃) was synthesized from calcium nitrate, sodium carbonate, ethylene diamine tetraacetic acid and sodium dodecyl sulfate. Then, poly(L-lactic acid) (PLLA)/ M-CaCO₃ composites were fabricated using melt blending and hot-press forming technologies. The effect of M-CaCO₃ on the thermal and mechanical performance of PLLA was investigated. The results showed that the crystallization temperature and M-CaCO₃ content significantly affected the crystallization of PLLA but the effect of M-CaCO₃ on the crystallization of PLLA was very complicated. Compared to neat PLLA, 1 % M-CaCO₃ decreased the t_1/2 from 3999.4 s to 342.7 s at 100 °C. The melt index measurements indicated that a small amount of M-CaCO₃ could block the fluidity of PLLA. However, the addition of a high content M-CaCO₃ increased the fluidity of PLLA. The results of tensile strengths and elongation at break of PLLA/M-CaCO₃ composites showed that both M-CaCO₃ content and defective modification CaCO₃ affected the mechanical performance of the PLLA/M-CaCO ₃composites.

PL

Z zastosowaniem azotanu wapnia, węglanu sodu, kwasu etylenodiaminotetraoctowego idodecylosiarczanu sodu syntezowano modyfikowany kalcyt (M-CaCO₃), a następnie mieszając składniki wstanie stopionym wytwarzano kompozyty poli(kwas L-mlekowy)/M-CaCO₃. Badano zależność właściwości termicznych i mechanicznych wytworzonych kompozytów (z matrycą polilaktydową) od zawartości M-CaCO₃.Wykazano, że istotny wpływ na krystalizację PLLA wywiera temperatura oraz zawartość modyfikowanego kalcytu. W temperaturze 100 °C czas połowicznej krystalizacji (t_1/2) kompozytu z udziałem 1 % M-CaCO₃ znacznie się zmniejszył (342,7 s) w porównaniu do wartość t_1/2 czystego PLLA (3999,4 s). Pomiar masowego wskaźnika szybkości płynięcia (MFR) dowodzi, że dodatek modyfikowanego kalcytu (powyżej 3 %) do matrycy polilaktydowej wpływa na zwiększenie wartości MFR. Wyniki wytrzymałości na rozciąganie i wydłużenia przy zerwaniu kompozytów PLLA/M-CaCO₃ wykazały, że zarówno zawartość węglanu wapnia, jak i jego modyfikacja wpływają na wytrzymałość mechaniczną wytworzonych kompozytów PLLA/M-CaCO₃.

Słowa kluczowe

EN

poly(L-lactic acid); calcium carbonate; thermal behavior; mechanical performance

PL

poli(kwas L-mlekowy); węglan wapnia; właściwości termiczne; właściwości mechaniczne

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2015
• Tom: T. 60, nr 2
• Strony: 95--99
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., wykr.

Twórcy

autor

Cai Y.-H.

• Chongqing Key Laboratory of Environmental Materials & Remediation Technologies, Chongqing University od Arts and Sciences, Yongchuan, Chongqing-402160, P.R. China
• Chongqing University of Arts and Sciences, School of Materials and Chemical Engineering, Yongchuan, Chongqing-402160, P.R. China

autor

Zhang Y.-H.

• Chongqing University of Arts and Sciences, School of Materials and Chemical Engineering, Yongchuan, Chongqing-402160, P.R. China

autor

Zhao L.-S.

• Chongqing Key Laboratory of Environmental Materials & Remediation Technologies, Chongqing University of Arts and Sciences, Yongchuan, Chongqing-402160, P.R. China
• Chongqing University of Arts and Sciences, School of Materials and Chemical Engineering, Yongchuan, Chongqing-402160, P.R. China

Bibliografia

• [1] Wang B.,Wang Q., Li L.: J. Appl. Polym. Sci. 2013, 130, 3050. http://dx.doi.org/10.1002/app.39557
• [2] Wang L., Ling X.L., Guo Z.X. et al.: Chem. J. Chin. Univ.-Chin. 2012, 33, 2789. http://dx.doi.org/10.7503/cjcu20120181
• [3] Liang J.Z.: J. Polym. Eng. 2012, 32, 401. http://dx.doi.org/10.1515/polyeng- 2012-0027
• [4] Mao B.G., Chu D.Q., Wang A.X. et al.: Eur. J. Inorg. Chem. 2013, 35, 5958. http://dx.doi.org/10.1002/ejic.201300892
• [5] Zebarjad S.M., Golmakaniyoon S.: J. Vinyl Addit. Technol. 2013, 19, 271. http://dx.doi.org/10.1002/vnl.21329
• [6] Zhang Y., Zhang L., Liu H. et al.: J. Macromol. Sci., Part B. 2014, 53, 13. http://dx.doi.org/10.1080/00222348. 2012.759019
• [7] Furukawa T., Sato H., Murakami R. et al.: Polymer 2006, 47, 3132. http://dx.doi.org/10.1016/polymer.2006.03.010
• [8] Dell’Erba R., Groeninckx G., Maglio G., et al.: Polymer 2001, 42, 7831. http://dx.doi.org/10.1016/S0032-3861(01)00269-5
• [9] Chen H.M., Wang Y.P., Chen J. et al.: Polym. Degrad. Stab. 2013, 98, 2672. http://dx.doi.org/10.1016/j.polymdegradstab. 2013.09.033
• [10] Liang J.Z., Duan D.R., Tang C.Y. et al.: Polym.Test. 2013, 32, 617. http://dx.doi.org/10.1016/j.polymertesting.2013.02.008
• [11] LiW.X., Xu Z.W., Chen L. et al.: Chem. Eng. J. 2014, 237, 291. http://dx.doi.org/10.1016/j.cej.2013.10.034
• [12] Cai Y.H.: J. Chem. Soc. Pak. 2013, 35, 1174.
• [13] Dai J.J., Zhang Y.: Modern Chem. Ind. 2011, 31, 228.
• [14] Cai Y.H., Peng R.F., Ma D.M. et al.: Sci. Technol. Chem. Ind. 2008, 16, 7.
• [15] Cai Y.H.: “Studies on Synthesis of Novel Bisamides Nucleating Agents and Effect on Crystallization of Poly(L-lactic acid)”, Shanghai University 2011, p. 37.
• [16] Shi N., Cai J., Dou Q.: Adv. Mater. Res. 2013, 602, 768.
• [17] Nekhamanurak B., Patanathabutr P., Hongsriphan N.: Plast. Rubber Compos. 2012, 41, 175. http://dx.doi.org/10.1179/1743289811Y.0000000066
• [18] Guan J.F., Chen Y.,Wu H.D. et al.: Non-Metallic Mines. 2011, 34, 26.