hrvatski

Toplinska stabilnost mješavina PHB/PEO pripremljenih ekstrudiranjem

Poli(3-hidroksibutirat) (PHB) je alifatski poliester koji je zahvaljujući potpunoj biorazgradljivosti i neotrovnosti posebno prikladan za izradu proizvoda za jednokratnu uporabu, a danas najveću primjenu pronalazi u medicini [1]. Uslijed slabe toplinske stabilnosti pri temperaturama preradbe, naglašene krtosti, krutosti i visoke cijene u odnosu na konvencionalnu plastiku PHB do danas nije našao širu komercijalnu primjenu. Jedan od načina poboljšanja navedenih nedostataka je priprema mješavina PHB-a s biorazgradljivim polimerima [2]. Zahvaljujući biokompatibilnosti i mješljivosti s PHB-om, poli(etilen-oksid) (PEO) je idealan polimer za poboljšanje navedenih nedostataka PHB-a. PEO je relativno jeftin, vodotopljivi i biorazgradljivi polimer. Pokazuje izvrsnu preradljivost i dobra mehanička svojstva [3]. Mješljivost i toplinska svojstva mješavina PHB/PEO već su istraživani u literaturi [4-7]. Budući se talište PEO-a (57-76 °C) značajno razlikuje od tališta PHB-a (180 °C), većina autora istraživane mješavine pripremali su otapanjem u zajedničkom otapalu (najčešće kloroform) i lijevanjem filma iz otopine. U ovom radu mješavine PHB/PEO pripremljene su miješanjem polimernih prahova u laboratorijskom ekstruderu pri 180 °C. Toplinska razgradnja ovako pripremljenih mješavina istraživana je dinamičkom termogravimetrijom u temperaturnom području 50-500 °C. Toplinska stabilnost mješavina procijenjena je na osnovi karakteristika termogravimetrijskih (TG) i diferencijalnih termogravimetrijskih (DTG) krivulja: temperatura početka razgradnje (Tonset), temperatura pri kojoj polimer izgubi 5 % početne mase (T5%), temperatura pri maksimalnoj brzini razgradnje (Tmax), maksimalna brzina razgradnje (Rmax), gubitak mase (Δm) i ostatna masa (mf). Iz TG krivulja snimljenih pri različitim brzinama zagrijavanja izračunate su aktivacijske energije toplinske razgradnje primjenom Friedmanove i Flynn-Wall-Ozawa metode. Oblik krivulje ovisnosti aktivacijske energije o konverziji daje uvid u složenost procesa razgradnje mješavina PHB/PEO.

poli(3-hidroksibutirat); poli(etilen-oksid; toplinska razgradnja

nije evidentirano