Otrzymywanie i właściwości biodegradowalnych mieszanin polilaktydu i termoplastycznej skrobi

• Autorzy: Świerz-Motysia B. , Jeziórska R. , Szadkowska A. , Piotrowska M.

Warianty tytułu

EN

Synthesis and properties of biodegradable polylactide and thermoplastic starch blends

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zbadano wpływ kompatybilizatora na właściwości binarnych mieszanin polilaktydu (PLA) i termoplastycznej skrobi (TPS). W charakterze kompatybilizatora stosowano modyfikowany polilaktyd z reaktywnymi grupami bezwodnikowymi (PLA_m. Proces wytwarzania termoplastycznej skrobi (ziemniaczanej TPS-Z i kukurydzianej TPS-K), kompatybilizatora i mieszanin PLA/TPS o zawartości 40 lub 50 % mas. skrobi prowadzono w dwuślimakowej wytłaczarce współbieżnej. Strukturę otrzymanych materiałów oceniano metodą skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM) i spektroskopii FT-IR. Zbadano dynamiczne (DMTA) oraz statyczne właściwości mechaniczne przy rozciąganiu i zginaniu, a także stopień biodegradacji w tzw. "teście glebowym". Lepsze właściwości mechaniczne przy rozciąganiu i zginaniu oraz większa udarność mieszanin z udziałem kompatybilizatora w porównaniu z właściwościami kompozycji bez kompatybilizatora, wskazują na przebieg intensywnych efektów międzyfazowych zachodzących w procesie wytłaczania reaktywnego, prawdopodobnie w wyniku tworzących się wiązań wodorowych pomiędzy grupami bezwodnikowymi kompatybilizatora i hydroksylowymi skrobi. Szybkość biodegradacji mieszanin maleje wraz ze wzrostem udziału kompatybilizatora.

EN

The results of studies of the influence of a compatibilizer on the properties of binary polylactide (PLA) and thermoplastic starch (TPS) blends have been presented. The polylactide modified with reactive anhydride groups (PLA_m) was applied as compatibilizer. The synthesis of thermoplastic potato (TPS-Z) and corn (TPS-K) starch, the compatibilizer as well as PLA/TPS blends of 40 or 50 wt.% of starch was performed in a co-rotating twin-screw extruder. The structure of the obtained materials was evaluated by means of SEM (Figs. 1, 3) and FT-IR (Fig. 2) analysis. The dynamic (DMTA) as well as static mechanical (tensile and flexural) properties (Figs. 4-8, Tables 1-5) and also the biodegradability in the soil burial test (Table 6) were determined. The blends with the compatibilizer were characterized by improved tensile, flexural and impact resistance properties as compared to the composites without compatibilizer. This indicates, most probably, the occurrence of intensive interphase interactions between the hydrogen bonds of the anhydride groups of the compatibilizer and the hydroxy groups of the starch during the reactive extrusion process. The rate of biodegradation of the blends decreases with an increase in the content of compatibilizer.

Słowa kluczowe

PL

polimery biodegradowalne; termoplastyczna skrobia; polilaktyd; kompatybilizacja

EN

biodegradable polymers; thermoplastic starch; polylactide; compatibilization

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2011
• Tom: T. 56, nr 4
• Strony: 271--280
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Świerz-Motysia B.

autor

Jeziórska R.

autor

Szadkowska A.

autor

Piotrowska M.

• Instytut Chemii Przemysłowej, ul. Rydygiera 8, 01-793 Warszawa,

Bibliografia

• 1. Pratheep A. K., Singh R. P.: Bioresour. Technol. 2008, 99, 8803.
• 2. Avella M., Bogoeva-Gaceva G., Buzarovska A., Errico M. E., Gentile G., Grozdanov A.: J. Appl. Polym. Sci. 2008, 108, 3542.
• 3. You L., Dean K., Li L.: Prog. Polym. Sci. 2006, 31, 576.
• 4. Martin O., Averous L.: Polymer 2001, 42, 6209.
• 5. Żenkiewicz M., Richert J.: Polimery 2008, 53, 591.
• 6. Ohkita T., Seung-Hvan L.: J. Appl. Polym. Sci. 2006, 100, 3009.
• 7. Jun Ch. L.: J. Polym. Environ. 2000, 1, 33.
• 8. Tsuji H., Ikada Y.: J. Appl. Polym. Sci. 1998, 67, 405.
• 9. Ke T., Sun S. X., Seib P.: J. Appl. Polym. Sci. 2003, 89, 3639.
• 10. Wang H., Sun X., Seib P.: J. Appl. Polym. Sci. 2001, 82, 1761.
• 11. Wang H., Sun X., Seib P.: J. Appl. Polym. Sci. 2003, 90, 3683.
• 12. Zhang J. F., Sun X.: Biomacromolecules 2004, 5, 1446.
• 13. Wu C. S.: Macromol. Biosci. 2005, 5, 212.
• 14. Chen L., Qin X., Deng M. i in.: Polymer 2005, 46, 5723.
• 15. Zhang J. R, Sun X.: J. Appl. Polym. Sci. 2004, 94, 1697.
• 16. Huneault M. A., Li H.: Polymer 2007, 48, 270.
• 17. Phetwarotai W, Potiyaraj P., Aht-Ong D.: J. Appl. Polym. Sci. 2010, 116, 2305.
• 18. Zgłosz. pat. P-376 985 (2005).
• 19. Świerz-Motysia B., Jeziórska R., Szadkowska A.: Czasopismo Techniczne 2009, 106 (3), 337.
• 20. Jeziórska R.: Int. Polym. Process. 2007, 22, 122.
• 21. Zgłosz. pat. P-386 832 (2008).
• 22. Poutanen K., Forssell P.: Trends Polym. Sci. 1996, 4, 128.
• 23. Wilpiszewska K., Spychaj T.: Polimery 2006, 51, 327.
• 24. Lourdin D., Bizot H., Colonna P.: J. Appl. Polym. Sci. 1997, 63, 1047.