hrvatski

Modifikacija svojstava biorazgradljivog poli(L-laktida)

Modifikacija svojstava biorazgradljivog poli(L-laktida) (PLLA) provedena je dodatkom biorazgradljivih mljevenih koštica masline (MKM) i biorazgradljivih citratnih omekšavala, tributil-citrata (TBC) i tributil-acetil-citrata (TBAC). Mješavine i kompoziti pripremljeni su na dvopužnom vertikalnom ekstruderu i Brabender gnjetilici bez i s prešanjem. Primjenom diferencijalne pretražne kalorimetrije (DSC) istraživan je utjecaj organskog punila i dvaju citratnih omekšavala na toplinska svojstva i kristalnost PLLA-a te utjecaj različitih postupaka prerade na toplinska svojstva PLLA-a i njegovih mješavina i kompozita. Primarni cilj pripreme uzoraka na dvopužnom vertikalnom ekstruderu bio je izabrati optimalno omekšavalo. Istraživački rad nastavljen je s omekšavalom tributil-acetil-citratom. Rezultati istraživanja ukazuju da postupak prerade materijala uvelike utječe na toplinska svojstva istraživanih mješavina i kompozita. Dodatak punila MKM neznatno utječe na toplinska svojstva PLLA-a, dok najveći utjecaj ima na kristalizaciju PLLA-a. Punilo djeluje kao nukleacijski agens i istovremeno kao prepreka pokretljivosti polimernih lanaca u stvaranju sređene nadmolekulne strukture. Omekšavalo snižava vrijednosti temperatura toplinskih prijelaza, ali povećava kristalnost PLLA-a. Toplinska postojanost mješavina i kompozita istraživana je primjenom termogravimetrije (TG). Kompoziti PLLA/MKM i mješavine PLLA/TBAC razgrađuju se kroz dva stupnja razgradnje, a kompoziti PLLA/MKM/TBAC kroz tri. Kinetička analiza toplinske razgradnje pokazuje da se proces neizotermne toplinske razgradnje svih uzoraka odvija po Avrami-Erofeevom kinetičkom modelu. Dodatak punila MKM pogoršava, a dodatak omekšavala TBAC-a poboljšava toplinsku postojanost PLLA-a. Istraživanja morfologije pretražnom elektronskom mikroskopijom (SEM) potvrđuju slabu interakciju PLLA-a i MKM-a na koju dodatak TBAC-a ne utječe. Analiza FT-IR spektara uzoraka pokazala je kako samo u prisustvu svih triju komponenata (poli(L-laktid), mljevene koštice masline i tributil-acetil-citrat) njihove funkcionalne skupine, tj. atomi molekula komponenata međusobno stvaraju vodikovu vezu. Punilo MKM smanjuje rastezljivost i čvrstoću PLLA-a dok TBAC povećava rastezljivost i znatno smanjuje čvrstoću PLLA-a. Starenje uzoraka utječe na toplinska svojstva istraživanih mješavina i kompozita, prvenstveno na proces kristalizacije i taljenja kristala PLLA-a. Biorazgradnja pripravljenih mješavina i kompozita PLLA-a u tlu znatno se povećava dodatkom MKM-a i TBAC-a, pri čemu TBAC ima puno manji utjecaj. Migracija omekšavala pod utjecajem topline povećava se s vremenom izlaganja zadanoj temperaturi i veća je pri višoj temperaturi. Punilo MKM pospješuje migraciju TBAC-a iz istraživanih kompozita. Migracija omekšavala pod utjecajem simulanata hrane provedena u destiliranoj vodi, 3 %-tnoj octenoj kiselini i 10 %-tnom etanolu povećava se s vremenom izloženosti simulantima hrane, te je nakon deset dana najveća u 10%-tnom etanolu. Migracija TBAC-a utječe na toplinska svojstva istraživanih mješavina.

biorazgradnja u tlu; kinetika neizotermne razgradnje; kompoziti PLLA/MKM; PLLA/MKM/TBC i PLLA/MKM/TBAC; mehanička svojstva; migracija; mješavine PLLA/TBC i PLLA/TBAC; morfologija; toplinska razgradnja; postupci prerade; starenje; toplinska svojstva; vodikova veza

nije evidentirano