A böhmit hatása a politejsav mechanikai tulajdonságaira
Manapság egyre növekszik az igény megújuló erőforrások használatára, amelyre a műanyagiparnak is reagálnia kell, ennek következtében a biopolimerek piaca bővülő tendenciát mutat. Ezt a csoportot gyarapítja a politejsav (PLA) is, amelynek alkalmazási területeit a közelmúlt fejlesztései egyre inkább szélesítik, így például jelentős alternatívát biztosít a csomagolóiparban alkalmazott szintetikus polimerek helyettesítésére. Az alapanyag számos kedvező tulajdonsággal bír, ilyen például biokompatibilitása, jó feldolgozhatósága, azonban egyes területeken jelentős korlátokkal rendelkezik. Habár egyes mechanikai tulajdonságai a polietilén-tereftalátéhoz (PET) hasonló, de szívóssága nem megfelelő, amely korlátozza a magasabb feszültségszinten végbemenő deformációt eredményező felhasználási lehetőségeit. Emellett a felületi módosítások kihívást jelenthetnek, hiszen kevés reaktív oldallánc csoporttal rendelkezik és üveges átmeneti hőmérséklete meglehetősen alacsony, amelyhez amorf állapotban alacsony hőalaktartás társul. Belátható, hogy egyes alkalmazásokhoz elengedhetetlenek az alapanyag olyan jellegű módosításai, amelyek a szívósság és termikus stabilitás fokozását célozzák [1, 2].
A PLA jellegzetessége, hogy kétféle, ’D’- és ’L’-típusú izomerrel is rendelkezik. Egyes tulajdonságaira, mint például a kristályos részarány, a D-laktid tartalom alapvetően hatással van, így kísérleteimben háromféle, eltérő D-laktid tartalommal rendelkező alapanyagot vizsgálok. A fejlesztés fő iránya a PLA adalékolás útján történő módosítása [3].
Ehhez egy kevésbé kutatott, ám jól eloszlatható nanorészecskét, a böhmitet választottam, amelyet eltérő tömegszázalékban, belső keverés során adagoltam a háromféle alapanyaghoz. Az így kialakuló mechanikai és termikus tulajdonságok vizsgálatára végzett mérések azt bizonyították, hogy a böhmitet önmagában alkalmazva az alapanyag kívánt tulajdonságaiban szignifikáns fejlődés nem tapasztalható. Ezért a következő lépésben a szívós poli(butilén-adipát-ko-tereftalát)-tal (PBAT) blendet képeztem, majd síkfólia termékeket állítottam elő. Ebben az esetben az eredmények már kedvezőbben alakultak.
Irodalom:
[1] Rahul M. R., Amol V. J., Douglas E. H.: Poly(lactic acid) modifications. Progress in Polymer Science 35, 338–356 (2010).
[2] R. Auras, L.-T. Lim, S. E. M. Selke, H. Tsuji: Poly(lactic acid): Synthesis, Structures, Properties, Processing, and Applications. Wiley Series on Polymer Engineering and Technology, Canada. (2010).
[3] Lidong F., Bao Z., Xinchao B., Gao L., Zhiming C., Xuesi C.: Thermal Properties of Polylactides with Different Stereoisomers of Lactides Used as Comonomers. Macromolecules, 50, 6064−6073, (2017).
szerző
-
Krasznai Diána
Gépészmérnöki mesterképzési szak
mesterképzés (MA/MSc)
konzulensek
-
Dr. Mészáros László
egyetemi docens, Polimertechnika Tanszék -
Dr. Kmetty Ákos
Egyetemi docens, Polimertechnika Tanszék -
Dr. Litauszki Katalin
Adjunktus, Polimertechnika Tanszék