Estudio sobre el endurecimiento del ácido poliláctico con un poliéster biobasado flexible que contiene unidades de ácido láctico

Wen-xing Lv ,  

Zhi-lin Ou ,  

Yi Su ,  

Jing Huang ,  

Ting Li ,  

Shi-bo Wang ,  

Xu-hui Zhang ,  

Wei-fu Dong ,  

摘要

Debido a muchas ventajas como la materia prima renovable y la biodegradabilidad, el material ácido poliláctico (PLA) ha recibido mucha atención, pero el problema de su baja tenacidad limita seriamente su aplicación práctica. Los métodos tradicionales de endurecimiento presentan problemas como la introducción de componentes derivados del petróleo, baja eficiencia de endurecimiento o deterioro de la biodegradabilidad. En este estudio, se diseñó y sintetizó un poliéster biobasado l-BPELAn que contiene unidades de ácido láctico, con baja temperatura de transición vítrea (Tg) y bajo peso molecular, y se prepararon mezclas PLA/l-BPELAn mediante mezcla en fusión; se investigaron sistemáticamente la estructura, las propiedades mecánicas, el rendimiento de procesado y el comportamiento de degradación de las mezclas de ácido poliláctico. Los resultados indican que al agregar 15 phr l-BPELA20, la mezcla alcanzó una elongación en ruptura del (609.5±23.5)% y una resistencia al impacto de (39.5±1.6) kJ/m2, logrando la modificación para mejorar la tenacidad del PLA. El mecanismo de mejora de la tenacidad es un mecanismo múltiple de microgrietas inducido por l-BPELA20. Al mismo tiempo, la tasa de flujo de fusión de la mezcla puede alcanzar 12.8 g/10 min, pudiendo moldearse mediante impresión 3D en productos con estructuras complejas. La simulación de degradación compostable demostró que la mezcla se degrada casi completamente en 30 días, mientras que el PLA puro deja residuos evidentes. Este estudio ofrece una nueva estrategia para desarrollar materiales PLA completamente biobasados, altamente tenaces y de rápida degradación, lo que ayudará a la aplicación práctica de materiales PLA amigables con el medio ambiente.

关键词

ácido poliláctico;poliéster biobasado;endurecimiento;degradación rápida;impresión 3D

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