PL244175B1 - Kompozycja polimerowa na bazie termoplastycznego polimeru biodegradowalnego - Google Patents

Kompozycja polimerowa na bazie termoplastycznego polimeru biodegradowalnego Download PDF

Info

Publication number
PL244175B1
PL244175B1 PL435891A PL43589120A PL244175B1 PL 244175 B1 PL244175 B1 PL 244175B1 PL 435891 A PL435891 A PL 435891A PL 43589120 A PL43589120 A PL 43589120A PL 244175 B1 PL244175 B1 PL 244175B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
polymer
parts
composition
succinic acid
oxidation
Prior art date
Application number
PL435891A
Other languages
English (en)
Other versions
PL435891A1 (pl
Inventor
Małgorzata Latos-Brózio
Anna Masek
Original Assignee
Politechnika Lodzka
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Politechnika Lodzka filed Critical Politechnika Lodzka
Priority to PL435891A priority Critical patent/PL244175B1/pl
Publication of PL435891A1 publication Critical patent/PL435891A1/pl
Publication of PL244175B1 publication Critical patent/PL244175B1/pl

Links

Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Biological Depolymerization Polymers (AREA)

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest kompozycja polimerowa na bazie termoplastycznego polimeru biodegradowalnego, zawierająca naturalny przeciwutleniacz, charakteryzująca się podwyższoną odpornością na utlenianie oraz podwyższoną odpornością na czynniki powodujące jej degradację w porównaniu z polimerem biodegradowalnym stosowanym w tej kompozycji, jako bazę polimerową zawiera polilaktyd lub polihydroksymaślan zaś jako naturalny przeciwutleniacz zawiera kwas bursztynowy.

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest kompozycja polimerowa na bazie termoplastycznego polimeru biodegradowalnego, przeznaczona na wyroby polimerowe o podwyższonej odporności na utlenianie oraz podwyższonej odporności na czynniki powodujące ich degradację wywołaną utlenianiem.
Materiały polimerowe podczas przetwórstwa i użytkowania narażone są na działanie czynników degradujących, takich jak podwyższona temperatura, promieniowanie UV i obecność tlenu. Aby zapobiec niekorzystnym zjawiskom utleniania i degradacji do kompozycji polimerowych dodaje się stabilizatory. Do stabilizacji polimerów w praktyce przemysłowej zwykle stosuje się fenolowe przeciwutleniacze z zawadą przestrzenną i wtórne stabilizatory typu fosforowego lub siarkowego. Ze względu na możliwy negatywny wpływ fenolowych przeciwutleniaczy na zdrowie człowieka i stan środowiska naturalnego, coraz większym zainteresowaniem cieszy się stosowanie związków pochodzenia naturalnego jako zamienników tradycyjnych stabilizatorów polimerów.
Z opisu patentowego PL 234165 znane jest zastosowanie naturalnego przeciwutleniacza z grupy polifenoli w postaci kwasów hydroksycynamonowych, jak kwas ferulowy, kwas kofeinowy lub kwas kawowy, jako substancji przeciwstarzeniowej w kompozycji polimerowej na bazie kauczuku etylenowo-norbornenowego.
Z opisu patentowego PL 234166 B1 znane jest zastosowanie naturalnego przeciwutleniacza z grupy polifenoli w postaci kwasów hydroksycynamonowych, jak kwas ferulowy, kofeinowy i kawowy, jako substancji przeciwstarzeniowej w kompozycji poliestrowej na bazie poliestru alifatycznego, jak polilaktyd lub polihydroksyalkanian.
Ponadto z opisu patentowego PL434271 znane jest zastosowanie naturalnego przeciwutleniacza z grupy obejmującej kwas cynamonowy oraz kwas waniliowy jako substancji przeciwstarzeniowej w kompozycji polimerowej na bazie polilaktydu lub skrobi termoplastycznej.
Celem wynalazku jest opracowanie składu nowej prośrodowiskowej kompozycji polimerowej na bazie termoplastycznego polimeru biodegradowalnego, o podwyższonej odporności na utlenianie oraz podwyższonej odporności na czynniki powodujące jej degradację wywołaną utlenianiem, w porównaniu z polimerem biodegradowalnym stosowanym w tej kompozycji.
Kompozycja polimerowa na bazie termoplastycznego polimeru biodegradowalnego, zawierająca naturalny przeciwutleniacz, według wynalazku jako bazę polimerową zawiera polilaktyd lub polihydroksymaślan, zaś jako naturalny przeciwutleniacz kwas bursztynowy w ilości 0,5-2 części wagowych na 100 części wagowych polimeru. Kompozycja zawiera korzystnie 1-2 części wagowych kwasu bursztynowego na 100 części wagowych polimeru.
Wyroby z kompozycji według wynalazku charakteryzują się podwyższoną odpornością na utlenianie, podwyższoną odpornością na czynniki powodujące ich degradację wywołaną utlenianiem oraz mniejszym negatywnym wpływem na środowisko naturalne, w porównaniu z wyrobami z samego polimeru biodegradowalnego stosowanego w tej kompozycji. Kwas bursztynowy stosowany w kompozycji według wynalazku jest łatwiej dostępny i użycie jego jest bardziej ekonomiczne niż kwasów pochodzenia naturalnego stosowanych w znanych kompozycjach na bazie polimerów biodegradowalnych.
Przedmiot wynalazku ilustrują poniższe przykłady. Części podane w przykładach oznaczają części wagowe.
Przykład 1
Przygotowano kompozycję o składzie:
polilaktyd (PLA) - 100 części, kwas bursztynowy 1 część.
Próbkę kompozycji polimerowej wytłoczono za pomocą wytłaczarki jednoślimakowej w temperaturze 180°C i przeprowadzono pomiar stabilności termicznej otrzymanego kompozytu 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 kompozytu.
Przykład 2
Przygotowano kompozycję o składzie:
PLA - 100 części, kwas bursztynowy - 2 części.
Dalej postępowano jak w przykładzie 1.
PL 244175 Β1
Przykład 3
Przygotowano kompozycję o składzie:
polihydroksymaślan (PHB) - 100 części, kwas bursztynowy - 1 część.
Próbkę kompozycji polimerowej wytłoczono za pomocą wytłaczarki jednoślimakowej w temperaturze 160°C. Pomiar stabilności termicznej kompozytu wykonano za pomocą różnicowego kalorymetru skaningowego DSC1. Badaną próbkę poddano chłodzeniu, a następnie ogrzewaniu w zakresie temperatury od 0 do 300°C. Na podstawie pomiarów wyznaczono temperaturę zeszklenia, temperaturę topnienia fazy krystalicznej, temperaturę krystalizacji oraz temperaturę utleniania kompozytu.
Przykład 4
Przygotowano kompozycję o składzie:
PHB- 100 części, kwas bursztynowy - 2 części.
Dalej postępowano jak w przykładzie 3.
W poniższej tabeli zestawiono wyniki analizy stabilności termicznej, wykonanej metodą DSC próbek wyrobów otrzymanych w przykładach 1-4. Wyznaczono następujące parametry: Tg - temperatura zeszklenia, Tcc - temperatura krystalizacji, Tm - temperatura topnienia, To - temperatura utlenienia (początek piku). Odporność na utlenianie polimeru jest tym większa im wyższa jest temperatura utleniania (początek piku utleniania).
W tabeli tej podano także dla porównania Tg, Tcc, Tm i To samego PLA i samego PHB, bez dodatku kwasu bursztynowego.
Tabela
Próbka Tg[°C] Tcc[aC] Tm[°C] TO[C]
PLA 58,5 108,8 145,4 226,5
PLA/1 część wagowa kwasu bursztynowego 57,3 106,8 145,1 240,9
PLA/2 części wagowc kwasu bursztynowy 2 części wagowe 56,5 109,5 144,9 239,8
PHB 36,7 76,7 1) 127,8 2) 156,6 199,2
PHB/1 część wagowa kwasu bursztynowego 41.4 77,7 1) 124,5 2) 157,1 240,9
PHB/2 części wagowe kwasu bursztynowego 37,5 75,7 1) 121,7 2) 150, 9 242,8
Dodatek kwasu bursztynowego nie wpłynął znacząco na zmiany temperatur zeszklenia, krystalizacji i topnienia obydwu polimerów. Próbki wykonane na bazie PHB posiadały dwie temperatury topnienia Tm, co jest typowe dla tego polimeru. Wyroby z kompozycji zawierających PLA i PHB charakteryzowały się wyraźnie podwyższoną temperaturą utleniania To. Próbki z kompozycji PLA/kwas bursztynowy, zawierające 1-2 części wagowych naturalnego stabilizatora, posiadały To wyższą o około 14°C od próbki referencyjnej samego PLA. Materiały wykonane z kompozycji na bazie PHB/kwas bursztynowy, zawierające 1-2 części wagowych kwasu, charakteryzowały się temperaturą utlenienia wyższą o odpowiednio 41,7°C i 43,6°C. Wyraźnie wyższe temperatury utleniania To próbek z kompozycji zawierających PLA i PHB oraz kwas bursztynowy świadczą o podwyższonej odporności próbek z tych kompozycji na utlenianie, a co za tym idzie podwyższonej odporności na czynniki powodujące ich degradację wywołaną ich utlenianiem.

Claims (2)

1. Kompozycja polimerowa na bazie termoplastycznego polimeru biodegradowalnego, zawierająca naturalny przeciwutleniacz, znamienna tym, że jako bazę polimerową zawiera polilaktyd lub polihydroksymaślan, zaś jako naturalny przeciwutleniacz zawiera kwas bursztynowy w ilości 0,5-2 części wagowych na 100 części wagowych polimeru.
2. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera 1-2 części wagowych kwasu bursztynowego na 100 części wagowych polimeru.
PL435891A 2020-11-05 2020-11-05 Kompozycja polimerowa na bazie termoplastycznego polimeru biodegradowalnego PL244175B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL435891A PL244175B1 (pl) 2020-11-05 2020-11-05 Kompozycja polimerowa na bazie termoplastycznego polimeru biodegradowalnego

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL435891A PL244175B1 (pl) 2020-11-05 2020-11-05 Kompozycja polimerowa na bazie termoplastycznego polimeru biodegradowalnego

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL435891A1 PL435891A1 (pl) 2022-05-09
PL244175B1 true PL244175B1 (pl) 2023-12-11

Family

ID=81534694

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL435891A PL244175B1 (pl) 2020-11-05 2020-11-05 Kompozycja polimerowa na bazie termoplastycznego polimeru biodegradowalnego

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL244175B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL435891A1 (pl) 2022-05-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Chan et al. Understanding the effect of copolymer content on the processability and mechanical properties of polyhydroxyalkanoate (PHA)/wood composites
Auriemma et al. Blending poly (3-hydroxybutyrate) with tannic acid: Influence of a polyphenolic natural additive on the rheological and thermal behavior
Šešlija et al. Edible blend films of pectin and poly (ethylene glycol): Preparation and physico-chemical evaluation
Fukushima et al. Comparison of abiotic and biotic degradation of PDLLA, PCL and partially miscible PDLLA/PCL blend
Ahmed et al. Antimicrobial, rheological, and thermal properties of plasticized polylactide films incorporated with essential oils to inhibit Staphylococcus aureus and Campylobacter jejuni
Corre et al. Morphology and functional properties of commercial polyhydroxyalkanoates: A comprehensive and comparative study
Gui et al. Comparison of the effects of commercial nucleation agents on the crystallization and melting behaviour of polylactide
KR102181699B1 (ko) 폴리락트산 스테레오복합체 조성물, 이의 성형품, 이의 제조 방법, 및 이의 용도
Hwang et al. Poly (L‐lactic acid) with added α‐tocopherol and resveratrol: optical, physical, thermal and mechanical properties
Doudin et al. New genre of antioxidants from renewable natural resources: Synthesis and characterisation of rosemary plant-derived antioxidants and their performance in polyolefins
Nanni et al. Thermal and UV aging of polypropylene stabilized by wine seeds wastes and their extracts
Martelli et al. Obtention and characterization of poly (3-hydroxybutyricacid-co-hydroxyvaleric acid)/mcl-PHA based blends
Meng et al. Structure effect of phosphite on the chain extension in PLA
Nerkar et al. Melt compounded blends of short and medium chain-length poly-3-hydroxyalkanoates
JPH04506831A (ja) ポリエステル熱成形品
Santonja-Blasco et al. Thermal analysis applied to the characterization of degradation in soil of polylactide: I. Calorimetric and viscoelastic analyses
KR20100016042A (ko) 중합체 및 그것을 포함하는 필름 또는 시트
Fukushima et al. Abiotic degradation of poly (dl-lactide), poly (ɛ-caprolactone) and their blends
Lu et al. Novel bio-based composites of polyhydroxyalkanoate (PHA)/distillers dried grains with solubles (DDGS)
Kelly et al. Control of the secondary crystallisation process in poly (hydroxybutyrate-co-hydroxyvalerate) through the incorporation of poly (ethylene glycol)
AU2018357174A1 (en) Polylactic acid composite material and application thereof
PT1781798E (pt) Utilização de álcoois gordos como plastificante para melhorar as propriedades físico-mecânicas e a processabilidade de phb e seus co-polímeros
WO2021125402A1 (ko) 다공성구조를 성형하기 위한 생분해성 pla필라멘트 조성물
PL244175B1 (pl) Kompozycja polimerowa na bazie termoplastycznego polimeru biodegradowalnego
Dintcheva et al. Assessment of pro-oxidant activity of natural phenolic compounds in bio-polyesters