Os produtos plásticos são leves, resistentes, resistentes à corrosão, econômicos e fáceis de processar. São amplamente utilizados no dia a dia. Nos últimos anos, a demanda por plástico aumentou rapidamente. No entanto, os plásticos derivados do petróleo não se degradam naturalmente. Os resíduos plásticos brancos estão causando grave poluição ambiental. Portanto, o desenvolvimento de plásticos biodegradáveis para substituir os plásticos não degradáveis derivados do petróleo é uma tendência inevitável no desenvolvimento de materiais poliméricos. Carbonato de cálcio in degradable plastics is becoming a key area of focus as the demand for eco-friendly materials grows. With the increasing environmental concerns surrounding plastic waste, calcium carbonate offers an effective solution. It not only enhances the mechanical properties of plastics but also helps in improving the biodegradability of plastic products. This combination of functional and environmental benefits makes carbonato de cálcio um aditivo essencial no desenvolvimento de materiais plásticos sustentáveis e degradáveis.
Status atual da tecnologia de enchimento
O preço das resinas plásticas degradáveis é relativamente alto, o que limita sua ampla adoção. Produtos plásticos degradáveis são, em sua maioria, itens de uso diário, dificultando sua aplicação em larga escala. O desenvolvimento de plásticos degradáveis com boa relação custo-benefício é fundamental para expandir seu uso. Enchimentos de baixo custo, como amido, carbonato de cálcio e talco, são utilizados em sistemas de modificação de plásticos degradáveis. Esses enchimentos não afetam o desempenho da degradação e são descartáveis ambientalmente. A tecnologia com alto teor de enchimentos é crucial para o desenvolvimento de produtos plásticos degradáveis. O carbonato de cálcio desempenha um papel significativo no aprimoramento das propriedades dos plásticos degradáveis.
Estudo sobre o desempenho de materiais compósitos à base de PBAT
Pesquisas e testes demonstraram que as propriedades de tração das misturas de carbonato de cálcio e PBAT aumentam inicialmente e, em seguida, diminuem à medida que o teor de carbonato de cálcio aumenta de 0% para 50%. No entanto, a adição do agente de acoplamento KH560 e do compatibilizante ADR melhorou significativamente as propriedades de tração da mistura de carbonato de cálcio e PBAT 50%. Com o agente de acoplamento 2% e o compatibilizante 1%, o desempenho de tração da mistura atingiu seu pico.
Similarly, using PBAT as the matrix material and 50% calcium carbonate as the filler, the composite made with dual-layer coating technology showed excellent biodegradability and good mechanical performance. The surface modification of calcium carbonate with 0.5% KH560 and 0.5% titanate ester 102 enhanced the composite’s tensile strength. Compared to the single-layer coating method with unchanged additives, the dual-layer coated composite showed a significant improvement in tensile strength.
Efeito da taxa de preenchimento de carbonato de cálcio em materiais à base de PBAT
Utilizando uma extrusora de dupla rosca, o masterbatch de carbonato de cálcio e o PBAT foram fundidos para formar um material homogêneo. Os resultados mostraram que, à medida que o teor de carbonato de cálcio aumentava, o alongamento na ruptura e a resistência à tração do PBAT diminuíam. Quando o teor do masterbatch de carbonato de cálcio atingiu 40%, o alongamento na ruptura do PBAT diminuiu em 59,68% e a resistência à tração diminuiu em 56,19%. A resistência ao impacto aumentou com o maior teor de carbonato de cálcio. No masterbatch de carbonato de cálcio de 40%, a resistência ao impacto do PBAT aumentou em 46,52%. O aumento do teor de carbonato de cálcio teve pouco efeito na temperatura de amolecimento Vicat do PBAT. A densidade do PBAT aumentou com o teor de carbonato de cálcio. Quando o teor atingiu 40%, a densidade foi de 1,44 g/cm³, um aumento de 19%.
Avanço no desempenho de degradação de Al-CaCO3 Modificado PLA
Carbonato de cálcio era modificado para obter carbonato de alumínio-cálcio (Al-CaCO3), e seu efeito no desempenho de degradação do PLA foi estudado. Os resultados mostraram que o Al-CaCO3 melhorou significativamente o desempenho de degradação do PLA. O PLA puro degradou apenas cerca de 20% em 8 dias, enquanto a adição de mais de 30% de Al-CaCO3 permitiu a degradação completa do PLA em 3 dias. Esse aprimoramento é benéfico para a aplicação do material em compostagem doméstica e industrial.
Conclusão
Enchimentos de baixo custo, como o carbonato de cálcio, apresentam grande potencial na modificação de plásticos degradáveis. Otimizando as proporções de enchimento, inovando em técnicas de modificação de superfície e utilizando aditivos sinérgicos, o equilíbrio entre desempenho e custo do material pode ser efetivamente alcançado. No futuro, a exploração contínua de estratégias de controle de desempenho em altos níveis de enchimento e pesquisas mais aprofundadas sobre a compatibilidade entre diferentes materiais de matriz e enchimentos estabelecerão uma base sólida para superar a barreira do preço e alcançar a adoção em larga escala de produtos plásticos degradáveis.
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