PL243600B1 - Termoplastyczna kompozycja polimerowa przeznaczona na wyroby polimerowe o podwyższonej odporności na utlenianie i działanie czynników środowiskowych - Google Patents
Termoplastyczna kompozycja polimerowa przeznaczona na wyroby polimerowe o podwyższonej odporności na utlenianie i działanie czynników środowiskowych Download PDFInfo
- Publication number
- PL243600B1 PL243600B1 PL434271A PL43427120A PL243600B1 PL 243600 B1 PL243600 B1 PL 243600B1 PL 434271 A PL434271 A PL 434271A PL 43427120 A PL43427120 A PL 43427120A PL 243600 B1 PL243600 B1 PL 243600B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- polymer
- oxidation
- thermoplastic polymer
- increased resistance
- parts
- Prior art date
Links
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 title claims abstract description 22
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 20
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 title claims abstract description 16
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 title claims abstract description 14
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 title claims abstract description 8
- 229920008262 Thermoplastic starch Polymers 0.000 claims abstract description 21
- 239000004628 starch-based polymer Substances 0.000 claims abstract description 21
- 229920000747 poly(lactic acid) Polymers 0.000 claims abstract description 16
- WBYWAXJHAXSJNI-VOTSOKGWSA-M .beta-Phenylacrylic acid Natural products [O-]C(=O)\C=C\C1=CC=CC=C1 WBYWAXJHAXSJNI-VOTSOKGWSA-M 0.000 claims abstract description 10
- WBYWAXJHAXSJNI-SREVYHEPSA-N Cinnamic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C1=CC=CC=C1 WBYWAXJHAXSJNI-SREVYHEPSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 235000013985 cinnamic acid Nutrition 0.000 claims abstract description 10
- 229930016911 cinnamic acid Natural products 0.000 claims abstract description 10
- WBYWAXJHAXSJNI-UHFFFAOYSA-N methyl p-hydroxycinnamate Natural products OC(=O)C=CC1=CC=CC=C1 WBYWAXJHAXSJNI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 235000009048 phenolic acids Nutrition 0.000 claims abstract description 10
- 150000007965 phenolic acids Chemical class 0.000 claims abstract description 10
- 230000003712 anti-aging effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 6
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- YQUVCSBJEUQKSH-UHFFFAOYSA-N protochatechuic acid Natural products OC(=O)C1=CC=C(O)C(O)=C1 YQUVCSBJEUQKSH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- WKOLLVMJNQIZCI-UHFFFAOYSA-N vanillic acid Chemical compound COC1=CC(C(O)=O)=CC=C1O WKOLLVMJNQIZCI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- TUUBOHWZSQXCSW-UHFFFAOYSA-N vanillic acid Natural products COC1=CC(O)=CC(C(O)=O)=C1 TUUBOHWZSQXCSW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 235000009499 Vanilla fragrans Nutrition 0.000 description 6
- 235000012036 Vanilla tahitensis Nutrition 0.000 description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 6
- QAIPRVGONGVQAS-DUXPYHPUSA-N trans-caffeic acid Chemical compound OC(=O)\C=C\C1=CC=C(O)C(O)=C1 QAIPRVGONGVQAS-DUXPYHPUSA-N 0.000 description 6
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 5
- 208000034530 PLAA-associated neurodevelopmental disease Diseases 0.000 description 4
- 244000263375 Vanilla tahitensis Species 0.000 description 4
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 4
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 4
- ACEAELOMUCBPJP-UHFFFAOYSA-N (E)-3,4,5-trihydroxycinnamic acid Natural products OC(=O)C=CC1=CC(O)=C(O)C(O)=C1 ACEAELOMUCBPJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000004883 caffeic acid Nutrition 0.000 description 3
- 229940074360 caffeic acid Drugs 0.000 description 3
- QAIPRVGONGVQAS-UHFFFAOYSA-N cis-caffeic acid Natural products OC(=O)C=CC1=CC=C(O)C(O)=C1 QAIPRVGONGVQAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- KSEBMYQBYZTDHS-HWKANZROSA-M (E)-Ferulic acid Natural products COC1=CC(\C=C\C([O-])=O)=CC=C1O KSEBMYQBYZTDHS-HWKANZROSA-M 0.000 description 2
- 244000290333 Vanilla fragrans Species 0.000 description 2
- 229920000704 biodegradable plastic Polymers 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 235000001785 ferulic acid Nutrition 0.000 description 2
- KSEBMYQBYZTDHS-HWKANZROSA-N ferulic acid Chemical compound COC1=CC(\C=C\C(O)=O)=CC=C1O KSEBMYQBYZTDHS-HWKANZROSA-N 0.000 description 2
- 229940114124 ferulic acid Drugs 0.000 description 2
- KSEBMYQBYZTDHS-UHFFFAOYSA-N ferulic acid Natural products COC1=CC(C=CC(O)=O)=CC=C1O KSEBMYQBYZTDHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229930005346 hydroxycinnamic acid Natural products 0.000 description 2
- DEDGUGJNLNLJSR-UHFFFAOYSA-N hydroxycinnamic acid group Chemical class OC(C(=O)O)=CC1=CC=CC=C1 DEDGUGJNLNLJSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000010359 hydroxycinnamic acids Nutrition 0.000 description 2
- 239000013074 reference sample Substances 0.000 description 2
- QURCVMIEKCOAJU-UHFFFAOYSA-N trans-isoferulic acid Natural products COC1=CC=C(C=CC(O)=O)C=C1O QURCVMIEKCOAJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YKZUNWLMLRCVCW-UHFFFAOYSA-N 4-[2-(4-bicyclo[2.2.1]hept-2-enyl)ethyl]bicyclo[2.2.1]hept-2-ene Chemical compound C1CC(C2)C=CC21CCC1(C=C2)CC2CC1 YKZUNWLMLRCVCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102100021202 Desmocollin-1 Human genes 0.000 description 1
- 101000968043 Homo sapiens Desmocollin-1 Proteins 0.000 description 1
- 101000880960 Homo sapiens Desmocollin-3 Proteins 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 229920003232 aliphatic polyester Polymers 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002530 phenolic antioxidant Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 239000005014 poly(hydroxyalkanoate) Substances 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920000903 polyhydroxyalkanoate Polymers 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Biological Depolymerization Polymers (AREA)
Abstract
Przedmiotem zgłoszenia jest termoplastyczna kompozycja polimerowa przeznaczona na wyroby polimerowe o podwyższonej odporności na utlenianie i działanie czynników środowiskowych zawierająca termoplastyczny polimer biodegradowalny oraz substancję przeciwstarzeniową charakteryzuje się tym, że jako substancję przeciwstarzeniową zawiera naturalny przeciwutleniacz z grupy naturalnych kwasów fenolowych obejmującej kwas cynamonowy oraz kwas waniliowy w ilości od 0,5 — 4 części wagowych na 100 części wagowych polimeru, przy czym termoplastyczny polimer biodegradowalny należy do grupy obejmującej polilaktyd i skrobię termoplastyczną.
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest termoplastyczna kompozycja polimerowa przeznaczona na wyroby polimerowe o podwyższonej odporności na utlenianie i działanie czynników środowiskowych na bazie biodegradowalnych termoplastów z grupy obejmującej polilaktyd - PLA i skrobię termoplastyczną TPS.
Podwyższona temperatura, siły ścinające, promieniowanie UV i ilość dostępnego tlenu są głównymi czynnikami wywołującymi degradację podczas procesu przetwarzania i użytkowania polimerów. W celu zapobiegania niekorzystnym zjawiskom degradacji do materiałów polimerowych dodaje się stabilizatory. W praktyce przemysłowej zwykle stosowane są fenolowe przeciwutleniacze z zawadą przestrzenną oraz wtórne stabilizatory typu fosforowego lub siarkowego. Wpływ tradycyjnych fenolowych stabilizatorów na zdrowie człowieka i środowisko naturalne, może być negatywny, dlatego coraz większym zainteresowaniem cieszy się możliwość zastosowania naturalnych przeciwutleniaczy jako potencjalnych stabilizatorów polimerów.
Z opisu patentowego PL 234 166 B1 znane jest zastosowanie naturalnych kwasów fenolowych z grupy kwasów hydroksycynamonowych (kwas ferulowy i kwas kawowy) jako substancji przeciwstarzeniowych w kompozycjach poliestrowych przeznaczonych na wyroby polimerowe o podwyższonej odporności na działanie promieniowania UV, sporządzonych na bazie poliestrów alifatycznych - polihydroksyalkanianu i polilaktydu.
Ponadto z opisu patentowego PL 234 165 B1 znane jest zastosowanie kwasów hydroksycynamonowych, tj. kwasu ferulowego, kwasu kofeinowego oraz kwasu kawowego jako substancji przeciwstarzeniowych w kompozycjach elastomerowych przeznaczonych na wyroby polimerowe o podwyższonej odporności na działanie promieniowania UV, wykonanych na bazie kauczuku etylenowo-norbornenowego.
Zgodnie z zasadami zielonej chemii powinno się dążyć do wyeliminowania wszystkich toksycznych dodatków z technologii polimerów oraz zastąpienia ich efektywnymi, przyjaznymi środowisku związkami, najlepiej pochodzenia naturalnego.
Celem wynalazku jest opracowanie proekologicznej termoplastycznej kompozycji polimerowej o podwyższonej odporności na utlenianie i działanie czynników środowiskowych.
Istotą wynalazku jest termoplastyczna kompozycja polimerowa przeznaczona na wyroby polimerowe o podwyższonej odporności na utlenianie i działanie czynników środowiskowych, zawierająca termoplastyczny polimer biodegradowalny oraz substancję przeciwstarzeniową, charakteryzująca się tym, że jako substancję przeciwstarzeniową zawiera naturalny przeciwutleniacz z grupy naturalnych kwasów fenolowych obejmującej kwas cynamonowy oraz kwas waniliowy, w ilości od 0,5-4 części wagowych na 100 części wagowych polimeru, zaś jako termoplastyczny polimer biodegradowalny zawiera polimer z grupy obejmującej polilaktyd oraz skrobię termoplastyczną. Korzystnie przeciwutleniacz z grupy kwasów fenolowych występuje w ilości 1 części wagowej na 100 części wagowych polimeru.
Kompozycja polimerowa według wynalazku, zawierająca naturalny stabilizator z grupy kwasów fenolowych z grupy obejmującej kwas cynamonowy oraz kwas waniliowy, charakteryzuje się podwyższoną odpornością na utlenianie oraz podwyższoną odpornością na działanie czynników środowiskowych, a także mniejszym negatywnym wpływem na środowisko naturalne.
Przedmiot wynalazku ilustrują poniższe przykłady. Części podane w przykładach oznaczają części wagowe.
Przykład 1
Przygotowano kompozycję o składzie:
polilaktyd (PLA) - 100 części kwas waniliowy - 1 część
Próbki kompozycji polimerowej wytłoczono za pomocą wytłaczarki jednoślimakowej w temperaturze 180°C. Pomiar stabilności termicznej kompozytów wykonano za pomocą różnicowego kalorymetru skaningowego DSC1. Badaną próbkę poddano chłodzeniu, a następnie ogrzewaniu w zakresie temperatury od 0 do 350°C. Na podstawie pomiarów wyznaczono temperaturę zeszklenia, temperaturę topnienia fazy krystalicznej, temperaturę krystalizacji oraz temperaturę utleniania.
Przykład 2
Przygotowano kompozycję o składzie:
PL 243600 Β1 polilaktyd (PLA) - 100 części kwas cynamonowy - 1 część
Dalej postępowano jak w przykładzie 1.
Przykład 3
Przygotowano kompozycję o składzie:
skrobia termoplastyczna BIOPLAST GS 2189 (TPS) - 100 części kwas waniliowy - 1 część
Dalej postępowano jak w przykładzie 1.
Przykład 4
Przygotowano kompozycję o składzie:
skrobia termoplastyczna BIOPLAST GS 2189 (TPS) - 100 części kwas cynamonowy - 1 część
Dalej postępowano jak w przykładzie 1.
W poniższej tabeli zestawiono wyniki analizy stabilności termicznej, wykonanej metodą DSC próbek PLA oraz TPS przygotowanych według metodyki opisanej w przykładach 1-4. Wyznaczono następujące parametry: Tg - temperatura zeszklenia, Tcc - temperatura krystalizacji, Tm - temperatura topnienia, To - temperatura utlenienia.
Odporność na utlenianie polimeru jest większa im temperatura utleniania jest wyższa (początek piku utleniania).
Porównawczo podano również dane dotyczące referencyjnego polilaktydu i skrobi termoplastycznej bez dodatku kwasów fenolowych.
| Próbka | TmPCJ | To[°C] | ||
| PLA | 58,59 | 108,89 | 145,42 | 226,52 |
| PLA/Kwas waniliowy | 57,70 | 109,68 | 147,49 | 279,49 |
| PLA/Kwas cynamonowy | 57,22 | 108,41 | 145,27 | 270,63 |
| TPS | 49,67 55,74 | 97,94 | 152,43 | 212,68 |
| TPS/Kwas waniliowy | 50,67 56,56 | 99,08 | 153,50 | 260,19 |
| TPS/Kwas cynamonowy | 50,49 56,44 | 99,43 | 153,80 | 252,14 |
Tg - temperatura zeszklenia, T^-temperatura krystalizacji, Tm - temperatura topnienia, To - temperatura utlenienia (początek piku)
Dodatek naturalnych kwasów fenolowych nie wpłynął na zmiany temperatur zeszklenia, krystalizacji i topnienia obydwu biodegradowalnych polimerów termoplastycznych. Próbki wykonane na bazie skrobi termoplastycznej posiadały dwie temperatury zeszklenia Tg, co jest typowe dla tego polimeru.
Próbki PLA i TPS charakteryzowały się wyraźnie podwyższoną temperaturą utleniania To. Próbka PLA/Kwas waniliowy posiadała To wyższą o 52,97°C od próbki referencyjnej PLA, a próbka PLA/Kwas cynamonowy o 44,11°C. Temperatury utleniania próbek wykonanych na bazie skrobi termoplastycznej były odpowiednio wyższe w odniesieniu do próbki wzorcowej TPS o 47,51 °C (TPS/Kwas waniliowy) oraz o 39,46°C (TPS/Kwas cynamonowy). Wyraźnie wyższe temperatury próbek PLA i TPS zawierających naturalne kwasy fenolowe świadczą o podwyższonej odporności kompozycji polimerowych na utlenianie i działanie czynników środowiskowych.
Claims (2)
1. Termoplastyczna kompozycja polimerowa przeznaczona na wyroby polimerowe o podwyższonej odporności na utlenianie i działanie czynników środowiskowych, zawierająca termoplastyczny polimer biodegradowalny oraz substancję przeciwstarzeniową, znamienna tym, że jako substancję przeciwstarzeniową zawiera naturalny przeciwutleniacz z grupy naturalnych kwasów fenolowych obejmującej kwas cynamonowy oraz kwas waniliowy, w ilości od 0,5-4 części wagowych na 100 części wagowych polimeru, zaś jako termoplastyczny polimer biodegradowalny zawiera polimer z grupy obejmującej polilaktyd oraz skrobię termoplastyczną.
2. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że naturalny przeciwutleniacz z grupy kwasów fenolowych występuje w ilości 1 części wagowej na 100 części wagowych polimeru.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL434271A PL243600B1 (pl) | 2020-06-10 | 2020-06-10 | Termoplastyczna kompozycja polimerowa przeznaczona na wyroby polimerowe o podwyższonej odporności na utlenianie i działanie czynników środowiskowych |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL434271A PL243600B1 (pl) | 2020-06-10 | 2020-06-10 | Termoplastyczna kompozycja polimerowa przeznaczona na wyroby polimerowe o podwyższonej odporności na utlenianie i działanie czynników środowiskowych |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL434271A1 PL434271A1 (pl) | 2021-12-13 |
| PL243600B1 true PL243600B1 (pl) | 2023-09-18 |
Family
ID=80053474
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL434271A PL243600B1 (pl) | 2020-06-10 | 2020-06-10 | Termoplastyczna kompozycja polimerowa przeznaczona na wyroby polimerowe o podwyższonej odporności na utlenianie i działanie czynników środowiskowych |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL243600B1 (pl) |
-
2020
- 2020-06-10 PL PL434271A patent/PL243600B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL434271A1 (pl) | 2021-12-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Burgos et al. | Characterization and ageing study of poly (lactic acid) films plasticized with oligomeric lactic acid | |
| US3773722A (en) | Synthetic organic polymeric substances stabilized with alkylhydroxyphenyl-alkanoyl-hydrazines | |
| WO1980001566A1 (fr) | Composes benzofuran-2-oniques ou indolin-2-oniques en tant que stabilisateurs de polymeres | |
| US3364250A (en) | Methyl beta-(3, 5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate | |
| KR20130043231A (ko) | 열안정화된 폴리아미드 조성물 | |
| JP6646147B2 (ja) | Ｐｂａｔ樹脂組成物 | |
| DE102007033971A1 (de) | Verwendung von Carboxylgruppen-haltigen Polyvinylalkoholen als Stabilisatorzusatz von PVC | |
| EP2643398A1 (de) | Diisononylterephthalat (dint) als weichmacher für thermoplastische anwendungen | |
| Santonja-Blasco et al. | Thermal analysis applied to the characterization of degradation in soil of polylactide: I. Calorimetric and viscoelastic analyses | |
| EP3666826A1 (en) | Polylactic acid composite material and application thereof | |
| Mohammed | Functional properties of tilapia’s fish scale gelatin film: Effects of different type of plasticizers | |
| US9428607B2 (en) | Polylactic acid-polyalkylene glycol copolymer with fast crystallization rate and composition comprising the same | |
| PL243600B1 (pl) | Termoplastyczna kompozycja polimerowa przeznaczona na wyroby polimerowe o podwyższonej odporności na utlenianie i działanie czynników środowiskowych | |
| JP2016190950A (ja) | 樹脂組成物および樹脂成形体 | |
| JP2013133364A (ja) | 生分解性樹脂用添加剤組成物 | |
| DE2231671C3 (de) | 3,5-Dialkyl-4-hydroxyphenylpropionsäurealkylen- oder -polyalkylenglykolester, Verfahren zur Herstellung derselben und deren Verwendung | |
| PL244175B1 (pl) | Kompozycja polimerowa na bazie termoplastycznego polimeru biodegradowalnego | |
| US3590083A (en) | Alkylthioalkanoylaminophenol antioxidants | |
| US2801225A (en) | Odor inhibited polyethylene | |
| Ruellan et al. | Palm oil deodorizer distillate as toughening agent in polylactide packaging films | |
| JPS59231089A (ja) | テトラオキサスピロ〔５・５〕ウンデカン誘導体および該化合物からなる有機材料の安定剤 | |
| US3821162A (en) | Benzophenone-3,4,3,4-tetracarboxylic acid diimides of 3,5-dialkyl-4- hydroxyphenyl substituted amines | |
| US3856748A (en) | Compositions stabilized with hydroxyphenyl acylamides | |
| WO2001079346A1 (en) | Polyolefin compositions using natural compound as antioxidant and/or heat-resistant | |
| Bae et al. | Effect of shear condition on the thermal stabilization of ethylene–propylene–carbon monoxide terpolymer |