Les produits en plastique sont légers, résistants, anticorrosion, économiques et faciles à transformer. Ils sont omniprésents dans notre quotidien. Ces dernières années, la demande en plastique a connu une croissance exponentielle. Or, les plastiques issus du pétrole ne sont pas biodégradables. Les déchets plastiques blancs sont à l'origine d'une grave pollution environnementale. Par conséquent, le développement de plastiques biodégradables pour remplacer les plastiques pétroliers non biodégradables constitue une évolution incontournable des matériaux polymères. Carbonate de calcium La dégradabilité des plastiques devient un enjeu majeur face à la demande croissante de matériaux écologiques. Face aux préoccupations environnementales grandissantes liées aux déchets plastiques, le carbonate de calcium offre une solution efficace. Il améliore non seulement les propriétés mécaniques des plastiques, mais aussi leur biodégradabilité. Cette combinaison d'avantages fonctionnels et environnementaux en fait un atout indéniable. carbonate de calcium un additif essentiel dans le développement de matériaux plastiques durables et dégradables.
État actuel des technologies de remplissage
Le prix relativement élevé des résines plastiques dégradables limite leur utilisation à grande échelle. Les produits en plastique dégradable étant principalement des objets du quotidien, leur application à grande échelle s'en trouve freinée. Le développement de plastiques dégradables économiques est essentiel pour étendre leur usage. Des charges peu coûteuses comme l'amidon, le carbonate de calcium et le talc sont utilisées dans les systèmes de modification des plastiques dégradables. Ces charges n'affectent pas la dégradation et sont recyclables. L'utilisation de charges à haute teneur est cruciale pour le développement de ces produits. Le carbonate de calcium joue un rôle important dans l'amélioration des propriétés des plastiques dégradables.
Étude sur les performances des matériaux composites à base de PBAT
Les recherches et les essais ont montré que les propriétés de traction des mélanges de carbonate de calcium et de PBAT augmentent d'abord, puis diminuent lorsque la teneur en carbonate de calcium passe de 0,1 % à 50 %,1 %. Cependant, l'ajout de l'agent de couplage KH560 et du compatibilisant ADR a considérablement amélioré les propriétés de traction du mélange carbonate de calcium-PBAT à 50 %,1 %. Pour une teneur de 2,1 % d'agent de couplage et de 1,1 % de compatibilisant, les performances de traction du mélange ont atteint leur maximum.
De même, en utilisant le PBAT comme matrice et le carbonate de calcium 50% comme charge, le composite fabriqué par revêtement bicouche a démontré une excellente biodégradabilité et de bonnes performances mécaniques. La modification de surface du carbonate de calcium par le KH560 0,5% et l'ester de titanate 102 0,5% a amélioré la résistance à la traction du composite. Comparé à la méthode de revêtement monocouche sans modification des additifs, le composite à revêtement bicouche a présenté une amélioration significative de sa résistance à la traction.
Effet du taux de remplissage en carbonate de calcium sur les matériaux à base de PBAT
Un mélange fondu de carbonate de calcium et de PBAT a été obtenu par extrusion bivis afin de former un matériau homogène. Les résultats ont montré que l'allongement à la rupture et la résistance à la traction du PBAT diminuaient avec l'augmentation de la teneur en carbonate de calcium. Pour une teneur en carbonate de calcium de 401 TP3T, l'allongement à la rupture du PBAT diminuait de 59,68 TP3T et sa résistance à la traction de 56,19 TP3T. La résistance aux chocs augmentait avec la teneur en carbonate de calcium. À une teneur en carbonate de calcium de 401 TP3T, la résistance aux chocs du PBAT augmentait de 46,52 TP3T. L'augmentation de la teneur en carbonate de calcium avait peu d'effet sur la température de ramollissement Vicat du PBAT. La densité du PBAT augmentait avec la teneur en carbonate de calcium. Pour une teneur de 401 TP3T, la densité était de 1,44 g/cm³, soit une augmentation de 19 TP3T.
Percée majeure dans les performances de dégradation de l'Al-CaCO3 Modifié PLA
Le carbonate de calcium était modifié L'obtention de carbonate d'aluminium-calcium (Al-CaCO₃) et son effet sur la dégradation du PLA ont été étudiés. Les résultats ont montré que l'Al-CaCO₃ améliorait significativement la dégradation du PLA. Le PLA pur se dégradait d'environ 201 TP3T en 8 jours, tandis que l'ajout de plus de 301 TP3T d'Al-CaCO₃ permettait une dégradation complète en 3 jours. Cette amélioration est avantageuse pour l'utilisation du matériau dans le compostage domestique et industriel.
Conclusion
Les charges à faible coût, comme le carbonate de calcium, présentent un fort potentiel pour la modification des plastiques biodégradables. L'optimisation des proportions de charges, l'innovation des techniques de modification de surface et l'utilisation d'additifs synergiques permettent d'atteindre un équilibre optimal entre performance et coût. À l'avenir, la poursuite des recherches sur les stratégies de contrôle des performances à forte concentration de charges et l'approfondissement de l'étude de la compatibilité entre les différentes matrices et charges jetteront les bases nécessaires pour surmonter les obstacles liés au prix et favoriser l'adoption à grande échelle des produits en plastique biodégradable.
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