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碳酸钙在PBAT生物降解料中的性能对比

   2022-04-15 2320
核心提示:碳酸钙和PBAT的共混改性,对于生物降解塑料的应用具有一定的参考意义
      随着“禁塑令”从国家层面到各省市都不断地加码推进,使用生物降解塑料成为减少塑料污染的有效方法之一。未来,生物降解塑料的应用将越来越广泛。PBAT(聚对苯二甲酸-己二酸-丁二醇酯)具有良好的拉伸性能和抗冲击性能,性能接近LDPE,是目前产能最大,应用最广的生物降解塑料。其广泛应用于生产塑料包装薄膜、农用薄膜、一次性塑料袋、一次性塑料餐具等。碳酸钙作为应用最广的填料,具有白度高,分散性好,加工性能优异等特点,已成为生物降解塑料中使用最多的粉体填料。

 

探究碳酸钙和PBAT的共混改性,对于生物降解塑料的应用具有一定的参考意义。因此,笔者选取了广源GY系列碳酸钙产品与PBAT进行共混改性,旨在探索不同细度和不同添加比例的碳酸钙对PBAT各项性能的影响。

 


实验过程:

将不同细度碳酸钙与PBAT原料及助剂共混挤出制备成高填充母粒,再将母粒与纯PBAT以一定比例混合进行注塑制样,分别得到碳酸钙含量为5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%的样品,测试其拉伸强度、断裂伸长率、比重等性能。

 


结果分析:

 

1、拉伸强度

 

 

当填充为5%时,拉伸强度要高于纯PBAT;当填充小于30%时,GY-316的拉伸强度要高于GY-616,与GY-716、GY-816、GY-916相比,互有高低,说明在低填充情况下,粉体的粒径对拉伸性能影响较小;当填充高于30%时,高目数的拉伸强度要普遍高于低目数的,说明粉体填充高时,粉体的粒径越细,拉伸强度越好。综合来看,GY-816的拉伸强度最好。

 

2、断裂伸长率

 

 

 

当填充小于25%时,受仪器量程影响,样条均没有拉断,填充30%的时候,只有GY-916还没有拉断,说明GY-916的断裂伸长率最好,后面随着填充比例的增加,也是GY-916的断裂伸长率最好,说明随着粉体粒径越细,样条的断裂伸长率越好。

 

3、比重

 

 

随着填充份数的增加,样条的比重是增加的;填充≤20%时,GY-816、GY-916的比重较低,填充20%-40%时,GY-716的比重最低,填充超过40%时,比重随粉体粒径的减少,呈现逐渐增加的趋势。分析原因可能是,当填充较低时,粉体越细,比重越低,但是,当填充份数较高时,比重不仅受粉体粒径的影响,还与加工性能相关,粉体细度达到一定时,在体系润滑不变的情况下,由于加工过程中物料流动性变差,机筒内压力较高,使得样条挤出更加密实,从而表现出比重增大的现象。

 


结论:

填充较低时,粉体粒径对样品拉伸强度影响较小,当填充超过30%,拉伸强度随粉体粒径的减小,会逐渐增加;粉体粒径越细,越有利于提高断裂伸长率;综合来看,GY-716制得样品的比重最优。

 
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