hrvatski

UTJECAJ MOLEKULSKE MASE NA TOPLINSKU STABILNOST POLILAKTIDA

Polilaktid (PLA) je biorazgradiv termoplastični polimer iz skupine poliestera koji se dobiva iz prirodnih izvora (kukuruz, celuloza i drugi polisaharidi). Fermentacijom prirodnih ugljikohidrata dobiva se mliječna kiselina, osnovna konstitucijska jedinica PLA. Visokomolekularni PLA dobiva se direktnom polimerizacijom mliječne kiseline ili polimerizacijom uz otvaranje prstena laktida. Zbog dobrih mehaničkih i fizikalnih svojstava (gustoća, prozirnost, barijerna svojstva), PLA je potencijalna zamjena za petrokemijske plastomere. Do sad je pronašao primjenu u industriji pakiranja (boce, folije, kruta plastika), elektronici, medicini. Oporabljuje se kemijski (neenzimska hidroliza), energijski te kompostiranjem čime se razgrađuje u okolišu, a njegovom razgradnjom nastaju netoksični produkti, stoga nije štetan za okoliš. Postupci prerade polimera temelje se na zagrijavanju i hlađenju polimernog materijala, stoga je važno poznavati toplinska svojstva polimera (kristalnost, brzinu kristalizacije, toplinsku stabilnost). Cilj ovoga rada bio je istražiti utjecaj molekulske mase na toplinsku stabilnost polilaktida. Tri komercijalna uzorka polilaktida različitih molekulskih masa podvrgnuta su termogravimetrijskoj analizi (TGA) pri različitim brzinama zagrijavanja (5, 10, 15, 20 °C min-1). Uzorci PLA snimani pri brzini zagrijavanja 10 °C min-1, koja se najčešće koristi pri TGA analizi polimernih uzoraka, pokazuju temperaturu gubitka 5 mas. % u uskom temperaturnom području (330-340 °C). U uzorcima PLA manjih molekulskih masa snimanih pri istoj brzini temperatura gubitka 5 mas. % pomaknuta je prema višim vrijednostima. Za kinetičku analizu toplinske razgradnje korišten je Kissinger-Akahira-Sunose izokonverzijski model. Prema dobivenim rezultatima, tijekom procesa razgradnje, energija aktivacije mijenja se s promjenom konverzije (α) uzorka u degradacijske produkte, što upućuje na složenu kinetiku razgradnje. Energija aktivacije uzoraka PLA kod 5 % konverzije nalazi se u području vrijednosti 100-150 kJ mol-1.

biorazgradivi polimer, prerada, energija aktivacije, konverzija

nije evidentirano