hrvatski

Utjecaj punila na svojstva PLA

Polilaktid (PLA) je termoplastični biorazgradivi polimer, odnosno poliester koji se može pripraviti iz obnovljivih izvora energije. Smatra se održivom alternativom u petrokemijskoj proizvodnji s obzirom da se lako dobiva mikrobiološkom fermentacijom. Od posebnog je interesa istraživanje dodatka nanopunila koja zbog svoje velike specifične površine ostvaruju veliki kontakt s matricom i time i u maloj količini mogu mijenjati PLA matrice. U ovom radu ispitivana su mehanička i toplinska svojstva polilaktida uz dodatak punila od 5 %. Korištena su karbonatna punila PCC 400, U1 i RM5, mikropunila perlit i Al(OH)3, te silika nanopunila A130 i A380. Također su korištene i nanocjevčice s više stijenki (MWCNT). Toplinska svojstva su određivana diferencijalnom pretražnom kalorimetrijom (DSC), a toplinska stabilnost metodom termogravimetrijske analize (TGA). Mehanička svojstva polimerne matrice PLA te kompozitnih sustava određivana su testom jednoosnog istezanja na univerzalnom stroju za mehanička ispitivanja. Također je određivana struktura i kemijski sastav punila, raspodjela veličina čestica punila te morfologija punila. Rezultati su pokazali kako dodatak punila ne utječe na temperaturu staklastog prijelaza. Promjene se zapažaju kod hladne kristalizacije gdje sva punila usporavaju kristalizaciju, osim MWCNT koje značajno ubrzavaju kristalizaciju. Dodatkom punila dolazi do promjena tijekom rekristalizacije koja je uzrokovana taljenjem a odmah zatim ponovno kristalizacijom manje savršenih kristala nastalih tijekom hladne kristalizacije. Analizom temperature taljenja pokazano je kako punila nemaju značajan utjecaj na savršenost PLA kristala nastalih tijekom zagrijavanja. Utjecaj punila se također primjećuje u izgledu materijala. Sva punila osim silika punila A130 i A380 narušila su prozirnost inače prozirne polimerne matrice. Ispitivanjem toplinske stabilnosti pokazalo se kako sva punila, osim MWCNT, narušavaju ili ne mijenjaju značajno toplinsku stabilnost PLA matrice. MWCNT poboljšavaju toplinska svojstva. Dodatak punila mijenja mehaničkih svojstava. Generalno, većina punila snižava prekidnu čvrstoću i prekidno istezanje a povećava Youngov modul elastičnosti.

polilaktid (PLA) ; kompozitni sustav PLA/punilo ; kalcij krbonatno punilo ; pirogena silika ; ugljikove nanocjevčice ; perlit ; Al(OH)3 ; toplinska svojstva i stabilnost ; mehanička svojstva

nije evidentirano