Sản phẩm nhựa nhẹ, bền, chống ăn mòn, tiết kiệm chi phí và dễ gia công. Chúng được sử dụng rộng rãi trong cuộc sống hàng ngày. Trong những năm gần đây, nhu cầu về nhựa tăng nhanh. Tuy nhiên, nhựa gốc dầu mỏ không phân hủy tự nhiên. Rác thải nhựa trắng đang gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Do đó, phát triển nhựa phân hủy sinh học để thay thế nhựa dầu mỏ không phân hủy là xu hướng tất yếu trong phát triển vật liệu polyme. Canxi cacbonat trong nhựa phân hủy đang trở thành một lĩnh vực trọng tâm khi nhu cầu về vật liệu thân thiện với môi trường ngày càng tăng. Với những lo ngại ngày càng tăng về môi trường xung quanh rác thải nhựa, canxi cacbonat cung cấp một giải pháp hiệu quả. Nó không chỉ tăng cường các tính chất cơ học của nhựa mà còn giúp cải thiện khả năng phân hủy sinh học của các sản phẩm nhựa. Sự kết hợp giữa lợi ích về chức năng và môi trường này làm cho canxi cacbonat một chất phụ gia thiết yếu trong quá trình phát triển vật liệu nhựa bền vững, dễ phân hủy.
Tình trạng hiện tại của công nghệ chiết rót
Giá của nhựa phân hủy sinh học tương đối cao, hạn chế việc áp dụng rộng rãi. Các sản phẩm nhựa phân hủy sinh học chủ yếu là các mặt hàng hàng ngày, cản trở việc ứng dụng trên quy mô lớn. Phát triển các loại nhựa phân hủy sinh học hiệu quả về mặt chi phí là chìa khóa để mở rộng việc sử dụng chúng. Các chất độn giá rẻ như tinh bột, canxi cacbonat và bột talc được sử dụng trong các hệ thống biến tính nhựa phân hủy sinh học. Các chất độn này không ảnh hưởng đến hiệu suất phân hủy và có thể thải bỏ theo môi trường. Công nghệ có hàm lượng chất độn cao rất quan trọng đối với việc phát triển các sản phẩm nhựa phân hủy sinh học. Canxi cacbonat đóng vai trò quan trọng trong việc tăng cường các đặc tính của nhựa phân hủy sinh học.
Nghiên cứu về hiệu suất của vật liệu composite dựa trên PBAT
Nghiên cứu và thử nghiệm đã chỉ ra rằng tính chất kéo của hỗn hợp canxi cacbonat và PBAT ban đầu tăng lên rồi giảm dần khi hàm lượng canxi cacbonat tăng từ 0% lên 50%. Tuy nhiên, việc bổ sung chất kết dính KH560 và chất tương hợp ADR đã cải thiện đáng kể tính chất kéo của hỗn hợp canxi cacbonat-PBAT 50%. Ở hàm lượng chất kết dính 2% và chất tương hợp 1%, hiệu suất kéo của hỗn hợp đạt đến đỉnh điểm.
Tương tự như vậy, sử dụng PBAT làm vật liệu nền và canxi cacbonat 50% làm chất độn, vật liệu composite được tạo thành bằng hai lớp lớp phủ công nghệ cho thấy khả năng phân hủy sinh học tuyệt vời và hiệu suất cơ học tốt. Việc biến tính bề mặt canxi cacbonat bằng 0,5% KH560 và 0,5% titanate este 102 đã tăng cường độ bền kéo của vật liệu composite. So với phương pháp phủ một lớp với các chất phụ gia không thay đổi, vật liệu composite phủ hai lớp cho thấy độ bền kéo được cải thiện đáng kể.
Ảnh hưởng của tỷ lệ lấp đầy canxi cacbonat lên vật liệu dựa trên PBAT
Sử dụng máy đùn trục vít đôi, hỗn hợp canxi cacbonat và PBAT được trộn nóng chảy để tạo thành vật liệu đồng nhất. Kết quả cho thấy khi hàm lượng canxi cacbonat tăng, độ giãn dài khi đứt và độ bền kéo của PBAT giảm. Khi hàm lượng hỗn hợp canxi cacbonat đạt 40%, độ giãn dài khi đứt của PBAT giảm 59,68% và độ bền kéo giảm 56,19%. Độ bền va đập tăng khi hàm lượng canxi cacbonat cao hơn. Ở hỗn hợp canxi cacbonat 40%, độ bền va đập của PBAT tăng 46,52%. Sự gia tăng hàm lượng canxi cacbonat có ít tác động đến nhiệt độ làm mềm Vicat của PBAT. Khối lượng riêng của PBAT tăng theo hàm lượng canxi cacbonat. Khi hàm lượng đạt 40%, khối lượng riêng là 1,44 g/cm³, tăng 19%.
Đột phá trong hiệu suất phân hủy của Al-CaCO3 Đã sửa đổi PLA
Canxi cacbonat là đã sửa đổi để thu được nhôm-canxi cacbonat (Al-CaCO3), và tác động của nó đến hiệu suất phân hủy PLA đã được nghiên cứu. Kết quả cho thấy Al-CaCO3 cải thiện đáng kể hiệu suất phân hủy của PLA. PLA tinh khiết chỉ phân hủy khoảng 20% trong vòng 8 ngày, trong khi bổ sung hơn 30% Al-CaCO3 cho phép PLA phân hủy hoàn toàn trong vòng 3 ngày. Sự cải thiện này có lợi cho ứng dụng vật liệu trong ủ phân gia dụng và công nghiệp.
Phần kết luận
Các chất độn giá rẻ như canxi cacbonat cho thấy tiềm năng to lớn trong việc biến đổi nhựa phân hủy. Bằng cách tối ưu hóa tỷ lệ chất độn, cải tiến các kỹ thuật biến đổi bề mặt và sử dụng các chất phụ gia hiệp đồng, có thể đạt được sự cân bằng giữa hiệu suất vật liệu và chi phí một cách hiệu quả. Trong tương lai, việc tiếp tục khám phá các chiến lược kiểm soát hiệu suất ở mức chất độn cao và nghiên cứu sâu hơn về khả năng tương thích giữa các vật liệu nền và chất độn khác nhau sẽ đặt nền tảng vững chắc để vượt qua rào cản về giá cả và đạt được sự áp dụng rộng rãi các sản phẩm nhựa phân hủy.
Bột Epic
Epic Powder, hơn 20 năm kinh nghiệm làm việc trong ngành bột siêu mịn. Tích cực thúc đẩy sự phát triển trong tương lai của bột siêu mịn, tập trung vào quá trình nghiền, xay, phân loại và sửa đổi bột siêu mịn. Liên hệ với chúng tôi để được tư vấn miễn phí và các giải pháp tùy chỉnh! Đội ngũ chuyên gia của chúng tôi tận tâm cung cấp các sản phẩm và dịch vụ chất lượng cao để tối đa hóa giá trị chế biến bột của bạn. Epic Powder—Chuyên gia chế biến bột đáng tin cậy của bạn!