RO132579A2 - Compoziţie şi procedeu pentru realizarea unor materiale regenerabile pentru produse biodegradabile cu viaţă scurtă - Google Patents
Compoziţie şi procedeu pentru realizarea unor materiale regenerabile pentru produse biodegradabile cu viaţă scurtă Download PDFInfo
- Publication number
- RO132579A2 RO132579A2 ROA201600947A RO201600947A RO132579A2 RO 132579 A2 RO132579 A2 RO 132579A2 RO A201600947 A ROA201600947 A RO A201600947A RO 201600947 A RO201600947 A RO 201600947A RO 132579 A2 RO132579 A2 RO 132579A2
- Authority
- RO
- Romania
- Prior art keywords
- parts
- weight
- anhydride
- composition
- snails
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 20
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 11
- 239000004626 polylactic acid Substances 0.000 claims abstract description 19
- 229920000747 poly(lactic acid) Polymers 0.000 claims abstract description 17
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 claims abstract description 11
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 claims abstract description 11
- 239000008107 starch Substances 0.000 claims abstract description 11
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 6
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims abstract description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 3
- -1 2,5-bis (tert-butylperoxy) benzoyl Chemical group 0.000 claims description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 241000237858 Gastropoda Species 0.000 claims description 9
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical class OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims description 4
- 235000010290 biphenyl Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000004305 biphenyl Substances 0.000 claims description 4
- CJZGTCYPCWQAJB-UHFFFAOYSA-L calcium stearate Chemical compound [Ca+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O CJZGTCYPCWQAJB-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 239000008116 calcium stearate Substances 0.000 claims description 4
- 235000013539 calcium stearate Nutrition 0.000 claims description 4
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical class OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N phenylbenzene Natural products C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims description 4
- DMWVYCCGCQPJEA-UHFFFAOYSA-N 2,5-bis(tert-butylperoxy)-2,5-dimethylhexane Chemical compound CC(C)(C)OOC(C)(C)CCC(C)(C)OOC(C)(C)C DMWVYCCGCQPJEA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 241000270295 Serpentes Species 0.000 claims description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 3
- 239000012628 flowing agent Substances 0.000 claims description 3
- 238000007602 hot air drying Methods 0.000 claims description 3
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 claims description 3
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 claims description 3
- ALKCLFLTXBBMMP-UHFFFAOYSA-N 3,7-dimethylocta-1,6-dien-3-yl hexanoate Chemical compound CCCCCC(=O)OC(C)(C=C)CCC=C(C)C ALKCLFLTXBBMMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N D-Glucitol Natural products OC[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N 0.000 claims description 2
- FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N D-glucitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N 0.000 claims description 2
- VIZORQUEIQEFRT-UHFFFAOYSA-N Diethyl adipate Chemical compound CCOC(=O)CCCCC(=O)OCC VIZORQUEIQEFRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims description 2
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 claims description 2
- JJTUDXZGHPGLLC-UHFFFAOYSA-N lactide Chemical compound CC1OC(=O)C(C)OC1=O JJTUDXZGHPGLLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 2
- 239000000600 sorbitol Substances 0.000 claims description 2
- WEAPVABOECTMGR-UHFFFAOYSA-N triethyl 2-acetyloxypropane-1,2,3-tricarboxylate Chemical compound CCOC(=O)CC(C(=O)OCC)(OC(C)=O)CC(=O)OCC WEAPVABOECTMGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- NMRWSWGNWYFVKH-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-1,5-dioxacycloundecane-6,11-dione Chemical compound CC1CCOC(=O)CCCCC(=O)O1 NMRWSWGNWYFVKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 3
- JVSWJIKNEAIKJW-UHFFFAOYSA-N 2-Methylheptane Chemical compound CCCCCC(C)C JVSWJIKNEAIKJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims 2
- ZQMIGQNCOMNODD-UHFFFAOYSA-N diacetyl peroxide Chemical compound CC(=O)OOC(C)=O ZQMIGQNCOMNODD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 239000000454 talc Substances 0.000 claims 2
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 claims 2
- FALRKNHUBBKYCC-UHFFFAOYSA-N 2-(chloromethyl)pyridine-3-carbonitrile Chemical compound ClCC1=NC=CC=C1C#N FALRKNHUBBKYCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000004342 Benzoyl peroxide Substances 0.000 claims 1
- PDAVOLCVHOKLEO-UHFFFAOYSA-N acetyl benzenecarboperoxoate Chemical compound CC(=O)OOC(=O)C1=CC=CC=C1 PDAVOLCVHOKLEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 150000001278 adipic acid derivatives Chemical class 0.000 claims 1
- 235000019400 benzoyl peroxide Nutrition 0.000 claims 1
- 230000001588 bifunctional effect Effects 0.000 claims 1
- 150000001860 citric acid derivatives Chemical class 0.000 claims 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 claims 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 claims 1
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 claims 1
- XJRAOMZCVTUHFI-UHFFFAOYSA-N isocyanic acid;methane Chemical compound C.N=C=O.N=C=O XJRAOMZCVTUHFI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 claims 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 claims 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 claims 1
- 229940014800 succinic anhydride Drugs 0.000 claims 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 abstract 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 14
- 229920001600 hydrophobic polymer Polymers 0.000 description 5
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 5
- 229920001059 synthetic polymer Polymers 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 4
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 3
- AXKZIDYFAMKWSA-UHFFFAOYSA-N 1,6-dioxacyclododecane-7,12-dione Chemical compound O=C1CCCCC(=O)OCCCCO1 AXKZIDYFAMKWSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HBAQYPYDRFILMT-UHFFFAOYSA-N 8-[3-(1-cyclopropylpyrazol-4-yl)-1H-pyrazolo[4,3-d]pyrimidin-5-yl]-3-methyl-3,8-diazabicyclo[3.2.1]octan-2-one Chemical class C1(CC1)N1N=CC(=C1)C1=NNC2=C1N=C(N=C2)N1C2C(N(CC1CC2)C)=O HBAQYPYDRFILMT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000856 Amylose Polymers 0.000 description 2
- 229920002261 Corn starch Polymers 0.000 description 2
- WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N adipic acid Chemical compound OC(=O)CCCCC(O)=O WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 2
- 238000012412 chemical coupling Methods 0.000 description 2
- 239000008120 corn starch Substances 0.000 description 2
- 229940099112 cornstarch Drugs 0.000 description 2
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 2
- 229920001477 hydrophilic polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 2
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 241000219310 Beta vulgaris subsp. vulgaris Species 0.000 description 1
- 102000008186 Collagen Human genes 0.000 description 1
- 108010035532 Collagen Proteins 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 240000000111 Saccharum officinarum Species 0.000 description 1
- 235000007201 Saccharum officinarum Nutrition 0.000 description 1
- 235000021536 Sugar beet Nutrition 0.000 description 1
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 1
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 1
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 1
- 230000035508 accumulation Effects 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000001361 adipic acid Substances 0.000 description 1
- 235000011037 adipic acid Nutrition 0.000 description 1
- 150000004703 alkoxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000010539 anionic addition polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000010538 cationic polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 238000007385 chemical modification Methods 0.000 description 1
- 229920001436 collagen Polymers 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 238000009264 composting Methods 0.000 description 1
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 1
- 238000013270 controlled release Methods 0.000 description 1
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 229920006238 degradable plastic Polymers 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004053 dental implant Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 1
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000005865 ionizing radiation Effects 0.000 description 1
- IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N isocyanate group Chemical group [N-]=C=O IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 229920005615 natural polymer Polymers 0.000 description 1
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 1
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009717 reactive processing Methods 0.000 description 1
- 238000010187 selection method Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
Landscapes
- Biological Depolymerization Polymers (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Invenţia se referă la un material regenerabil şi la un procedeu pentru obţinerea acestuia, utilizat pentru fabricarea unor ambalaje biodegradabile. Materialul conform invenţiei este constituit, în părţi în greutate, dintr-un amestec ce conţine 90...10 părţi acid polilactic, 10...90 părţi amidon, 0,05...0,3 părţi stabilizatori termooxidativi, eventual, până la 0,25 părţi anhidridă, eventual peroxizi sau compuşi izocianici, şi până la 40 părţi plastifianţi. Procedeul conform invenţiei constă în compoundarea într-un extruder dublu şnec, la o viteză de rotaţie a melcilor de 190 rpm şi la temperatura de 100...200°C, după care firele rezultate se răcesc, sunt uscate cu aer cald, apoi sunt granulate şi prelucrate în dispozitive uzuale.
Description
Invenția se refera la la o compoziție si la un procedeu in scopul realizării unor material regenerabile cu preț de cost accesibil si proprietăți de biodegradabilitate de interes pentru fabricația de produse cu viata scurta pentru produse din industria de ambalaje
In scopul realizării unor material polimerice biodegradabile se cunoaște o compoziție pe baza de alcool polivinilic si amidon care prezintă dezavantajul ca este destinata realizării unor ambalaje celulare folosite ca protecție pentru transportul produselor friabile[ 1 ].
Se mai cunosc compoziții biodegradabila si procede de obținere a acestora care prezintă dezavantajul ca nu este intrutotul regenerabila întrucât folosește un polimer sintetic, scump, chiar daca acesta poate fi solubil in apa rece sau calda [2, 3].
Se mai cunoaște o compoziție biodegradabila si procedeu de obținere a acesteia care prezintă dezavantajul ca conține pe langa amidon si doi polimeri sintetici dintre care unul, alcoolul polivinilic solubil in apa rece sau calda si al doilea, policlorură de vinii care nu se degradează in mediu [4].
Se mai cunoaște o compoziție de obținere amidon alimentar care prezintă dezavantajul ca acesta se obține prin tratarea cu radiații ionizante a amidonului de diferite proveniențe botanice [5].
Se mai cunoaște o compoziție pe baza de polimeri naturali care insa prezintă dezavantajul ca include si polimeri sintetici iar proprietățile sunt adezive si de aceea are aplicații farmaceutice[6].
Se mai cunoaște o compoziție pe baza de polimeri regenerabili reprezentări de collagen si derivați celuloziti care include insa si un polimer sintetic, alcool polivinilic si care prezintă dezavantajul ca este destinata protecției si refacerii țesuturilor lezate [7].
Se mai cunoaște o compoziție biodegradabila pe baza de acid polilactic cu proprietari de eliberare controlata a uneis substanțe active dar care prezintă dezavantajul ca este conceputa pentru implanturi dentare nu pentru industria de ambalaje.
Acidul polilactic este un polimer de proveniența regenerabila si se poate produce prin polimerizarea cu deschidere de ciclu a lactidelor, prin policondensarea acidului lactic (monomer care se obține prin fermentarea porumbunui, sfecla de zahar, trestie de zahar), prin polimerizarea anionica sau cationica a lactidelor folosind in primul caz alcoxizi metalici ca inițiatori in primul caz si donori de ioni carbenium a unor acizi puternici in cel de al doilea caz. Acidul polilactic este considerat o soluție alternative pentru acumulările de plastic nedegradabile in mediu prin folosirea la confecționarea de ambalaje. Biodegradarea PLA se desfasoara in doua etape: faza 1 - hidroliza abiatica a legaturilor de desfasoara fara implicare enzimatică; faza 2 - rupere enzimatică pana la masa molecular mai mica se poate produce numai după ce lanțul ti a 2016 00947
29/11/2016 macromolecular a fost scăzut in faza 1 pana la anumite valori de la care enzimele pot acționa eficient. Viteza de degradare hidrolitică este condiționată de temperatura si umiditate. De aceea biodegradarea PLA trebuie sa se desfasoare in sisteme de compostare unde exista condiții atat de temperatura si umiditate cat si de existent a unor microorganism eficiente [8].
Problema tehnica pe care o rezolva invenția este aceea ca in scopul creșterii biodedegradabilitatii si scăderii prețului de cost a polimerului regenerabil acid polilactic (PLA) acesta se modifica cu alt polimer regenerabil si anume cu amidonul (A) printr- un procedeu de compatibilizare reactiva intr-un singur pas in urma caruia polimerul hidrofob PLA este cuplat chimic cu polimerul hidrofil A resultanD un material regenerabil multifazic biodegradabil, cu preț de cost accesibil destinat industriei de ambalaje.
Compoziția si procedeul conform inventive înlătură dezavantajele soluțiilor cunoscute prin aceea ca in scopul compatibilizarii reactive a acidului polilactic (PLA) cu amidonul care este un polimer hidrofob primul polimer hidrofob iar al doilea polimer hidrofil se reaiizeaza compatibilizarea reactiva in topitura intrun singur pas in care se reaiizeaza grefarea PLA cu anhidrida in urma reacției de inițiere produsa de un inițiator si/sau grefarea cu grupări izocianat) cat si reacția chimica a PLA- g-MA cu grupările hidroxid aflate in exces pe lanțurile macromoleculare ale amidon generând cuplarea chimica a celor doi polimeri. In acest scop un amestec format din (90 -10 ) parti in greutate PLA, (10 - 90) parti in greutate amidon si (0 0.2) parti in greutate anhidrida de preferința anhidrida maleica si (0-0.15) parti in greutate peroxizi de preferat de tipul 2,5-bis(tert-butylperoxy)-2.5 dimethylhexan sau (0 - 0.25 ) parti in greutate compuși izocianici de preferința 4,4-Methylene diphenyl diisocyanate melci si cu (0-0.2) parti in greutate agenți de curgere de preferința de tipul stearatilor si cu (0.05 - 0.2) parti in greutate stabilizatori termooxidativi de tipul fenolilor împiedecați steric pe preferința lrganox B 215 si cu (0 - 40 ) parti in greutate plastifianți de tipul esterilor acidului adipic (diizodecil adipat, dietiladipat, poly(l,3-butylene adipate) etc.), sau ai acidului citric (acetil trietil citrate etc) sau de tipul ester amidelor (malonat ester amide) polietilen glycolului , glicerinei, lactidelor, acidului lactic, sorbitolului se compoundeaza intr-un extruder dublu snec, la viteza de rotatie a melcilor de 50 - 500 rpm de preferința 100 - 200 rpm si temperaturi cumprinse intre 100 - 200 °C după care firele rezultate se răcesc intr-o baie de racier cu apa urmând ca apoi după uscare cu aer cald firelor sa fie granulate in dispositive uzuale in industria de mase plastic.
Compoziția si procedeul conform inventive prezintă următoarele avantaje:
Pornind de la un polimer regenerabil hidrofob in amestec cu un altul hidrofil se reaiizeaza materiale multicomponente noi, regenerabile, caracterizate atat printr-un bun balans intre proprietățile funcționale ( de rezistenta si flexibilitate, proprietăți termice etc.), dar si printr-un preț de cost competitiv aspecte care pot genera interes pentru fabricarea noului material.
Proprietățile funcționale ale noilor material regenerabile realizabile conform invenției se controlează atat prin selecția caracteristicilor structurale ale polimerilor folosiți, unul dintre aceștia cu character hidrofil fiind obtinut prin extracție din materiale de proveniența botanica iar cel de al doilea hidrofob fiind obtinut prin diferite metode de sinteza folosind enantiomeri regenerabili de tip levo (L) si dextro (D) ceea ce conduce la, controlrea a purității stereochimice. Prin raportul L/D al enantiomerilor utilizați in sinteza polimerului a 2016 00947
29/11/2016 hidrofob se controlează proprietăți ale polimerului regenerabil rezultat cum ar fi gradul de cristalinitate, conținutul de volum liber si astfel comportarea sub acțiunea forțelor mecanice, stabilitatea termica, proprietățile de bariera a polimerului rezultat.
Proprietățile funcționale ale noilor materiale regenerabile sunt controlate si aduse in domeniul valoric de interes prin aceea ca se folosește un procedeu de compatibilizare reactiva in stare de topitură, intr-un singur pas, intre un polimer hidrofob si un altul hidrofil care poate aplica in condiții practice reproductibile si care consta in modificarea chimica a unuia dintre cei doi polimeri regenerabili cu grupe funcționale compus care ulterior reacționează cu cel de al doilea polimer regenerabil din amestec. Prin urmare proprietățile interfeței si de aceea si proprietățile funcționale se modifica ca urmare a unei reacții chimice care are loc intre polimerul hidrofil si cel hidrofob si care generează cuplarea chimica a celor doi polimeri.
Noile materiale multicomponente, regenerabile prezintă avantajul ca in baza modului de selecție al componenților sunt eliminate dezavantaje specifice polimerilor regenerabili si se generează combinații de proprietăți funcționale si preț de cost de interes pentru aplicații mari consumatoare de astfel de materiale. Cu ajutorul modului de selecție al componenților compoziției regenerabile se controlează proprietăți de material precum tranziția vitroasa, viteza de cristalizare si astfel ductilitatea, energia de rupere, modulul de stocare, alungirea la rupere, Componenții noilor material regenerabile sunt astfel selecționați incat contribuie la creșterea biodegradabilitatii întrucât sunt tot de natura regenerabila.
Utilajul important din procedeu este un extruder dublu snec care prezintă avantajul ca este in mod particular convenabil pentru prelucrarea reactiva in condiții optime fluide înalt vâscoase ceea ce inseamna ca reacția de reticulare se desfasoara intr-un mediu omogen, asigura un bun transfer de căldură si de aceea bune condiții de curgere in topitură. Prin faptul ca profilul celor doi extruderi oferă posibilitatea controlării timpului de rezistenta
In continuare se dau cateva exemple de realizare a compoziției si procedeului conform invenției Exemplul 1
1. Se compoundeaza intr-un extruder dublu snec cu o mișcare a melcilor in echisens, L/D = 30, raport de compresie 2.5, viteza de rotatie a melcilor de 200 rpm si temperaturi de la alimentare pe duza de la 100 pana la 180 °C, 6.5 kg PLA cu ICT 3.9 g/10 min. (190°C, 2.16 kg), 3.4 kg amidon de porumb cu 33 % amiloza, 0.1 kg anhidrida maleica, 0.15 kg 2,5-bis (tert-butylperoxy) - 2.5 dimethylhexan, 0.1 kg stearat de calciu, 0.15 kg Irganox B 215, (0 - 40) si cu 0.5 kg polietilen glycol, după care firele rezultate se răcesc prin trecere printr-o baie de răcire cu apa cu viteza de 5 ml/5 min. cu apa urmând ca apoi după uscare cu aer cald firele sunt granulate si prelucrate ulterior prin tehnici din topitură in utilaje uzuale in industria polimerilor sintetici.
Proprietățile materialelor rezultate sunt prezentate in tabelul 1 a 2016 00947
29/11/2016
Tabelul 1
| Nr.crt. | Proprietate, UM, metoda de caracterizare | Valori |
| 1 | Modul la tracțiune, GPa (PLA 6.5) | 4-7 |
| 2 | Efort la deformare (străin), % (PLA 2) | 2-6 |
| 3 | Rezistenta la apa, (imersie in apa 1 luna, micrografiere SEM suprafețe) | Fara zone de rupere |
| 4 | Caracteristicile interfeței (micrografii SEM fracturi) | Fara zone de rupere |
Exemplul 2
Se se compoundeaza intr-un extruder dublu snec cu o mișcare a melcilor in echisens, L/D = 30, raport de compresie 3.2, viteza de rotatie a melcilor de 150 rpm si temperaturi de la alimentare pe duza de la 80 pana la 180 °C, 5.3 Kg acid polilactic (1CT = 2.1 g/10 min., 190°C - 2.16 kg) cu 4 kg amidon de porumb cu 32 % amiloza , 0.25 kg 4,4-Methylene diphenyl diisocyanate, 0.1 kg greutate stearat de calciu, 0.15 kg Irganox B 215, 0.2 kg poly(l,3-butylene adipate) etc, ( 0-0.17) după care firele rezultate se răcesc prin trecere printr-o baie de răcire cu apa urmând ca apoi după uscare cu aer cald firelor sa fie granulate iar granulele obținute sa fie prelucrate prin tehnici din topitura in produse pentru industria de ambalaje..
Proprietățile materialelor rezultate sunt prezentate in tabelul 1
Tabelul 1
| Nr.crt. | Proprietate, UM, metoda de caracterizare | Valori |
| 1 | Modul la tracțiune, GPa (PLA 6.5) | 3-8 |
| 2 | Efort la deformare (străin), % (PLA 2) | 3-7 |
| 3 | Rezistenta la apa, (imersie in apa 3 luna, micrografiere SEM suprafețe) | Fara zone de rupere |
| 4 | Caracteristicile interfeței (micrografii SEM fracturi) | Fara zone de rupere |
Claims (4)
- 2. Compoziție pentru realizarea unor material regenerabile pentru produse biodegradabile cu viata scurta caracterizata prin aceea este formata dintr-un amestec care conține (90 -10 ) parti in greutate acid polilactic / (10 - 90) parti in greutate amidon si (0 - 0.2) parti in greutate anhidrida si (0- 0.15) parti in greutate peroxizi sau (0 - 0.25) parti in greutate compuși izocianici si (0-0.2) parti in greutate agenți de curgere si (0.05 - 0.3) parti in greutate stabilizatori termooxidativi si (0 - 40 ) parti in greutate plastifianți si (0-0.17) parti in greutate agenți de nucleere.
- 3. Compoziție conform revendicării 1 caracterizata prin aceea ca anhidrida poate fi anhidrida succinica, anhidrida italica, anhidrida maleica de preferința anhidrida maleica, peroxidul poate fi acetil benzoil peroxide, diacetil peroxide, peroxide de benzoil de preferat 2,5-bis(tert-butylperoxy)-2.5 dimethylhexan, izocianatii pot fi de tipul diciclohexil metan diizocianat, hexametilendiizocianat de preferința 4,4-Methylene diphenyl diisocyanate melci, agenții de curgere de tipul stearatilor de preferința stearat de calciu, stabilizatori termooxidativi de tipul fenolilor împiedecați steric in combinative cu fosfiti organic de pe preferința Irganox B 215 iar agenții de nucleere de tipul umluturilor minerale, metalelor, pigmentilor de preferat talc.
- 4. Compoziție conform revendicării 1 caracterizata prin aceea ca plastifiantii pot fi esteri ai acidului adipic (diizodecil adipat, dietiladipat, poly(l,3-butylene adipate) etc.), esteri ai acidului citric (acetil trietil citrate etc), ester amide (malonat ester amide), alti esteri bifunctionali ciclici, polietilen glycol, esteri ai glicerinei, apa, lactide, acid lactic, citrate netoxici, glicerina, sorbitol, de preferat poly( 1,3-butylene adipate), polietilen glycol
- 5. Procedeu pentru realizarea unor material regenerabile pentru produse biodegradabile cu viata scurta definite in revendicările 1-3 caracterizat prin aceea ca se compoundeaza intr-un extruder dublu snec cu o mișcare a melcilor in echisens, L/D = 28, raport de compresie 2.8, viteza de rotatie a melcilor de 190 rpm si temperaturi de la alimentare pe duza de la 100 pana la 200 °C, (90 -10) parti in greutate PLA, (10 - 90) parti in greutate amidon, ( 0 - 0.2) parti in greutate anhidrida maleica, (0-0.15) parti in greutate 2,5-bis(tert-butylperoxy)2.5 dimethylhexan sau (0 - 0.25 ) parti in greutate 4,4-Methylene diphenyl diisocyanate, (0-0.2) parti in greutate stearat de calciu, (0.05 - 0.2) parti in greutate Irganox B 215, (0-40) parti in greutate poly( 1,3butylene adipate) etc, ( 0-0.17) parti in greutate talc după care firele rezultate se răcesc prin trecere printr-o baie de răcire cu apa urmând ca apoi după uscare cu aer cald firelor sa fie granulate in dispositive uzuale in industria de mase plastice.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RO201600947A RO132579B1 (ro) | 2016-11-29 | 2016-11-29 | Compoziţie pentru realizarea unor materiale regenerabile pentru produse biodegradabile cu viaţă scurtă, şi procedeu pentru realizarea acestora |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RO201600947A RO132579B1 (ro) | 2016-11-29 | 2016-11-29 | Compoziţie pentru realizarea unor materiale regenerabile pentru produse biodegradabile cu viaţă scurtă, şi procedeu pentru realizarea acestora |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RO132579A2 true RO132579A2 (ro) | 2018-05-30 |
| RO132579B1 RO132579B1 (ro) | 2020-03-30 |
Family
ID=62189512
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RO201600947A RO132579B1 (ro) | 2016-11-29 | 2016-11-29 | Compoziţie pentru realizarea unor materiale regenerabile pentru produse biodegradabile cu viaţă scurtă, şi procedeu pentru realizarea acestora |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RO (1) | RO132579B1 (ro) |
-
2016
- 2016-11-29 RO RO201600947A patent/RO132579B1/ro unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RO132579B1 (ro) | 2020-03-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102282194B (zh) | 聚乳酸树脂组合物和聚乳酸树脂用添加剂 | |
| JP5830163B2 (ja) | 高変形能を有する生分解性ポリマー組成物 | |
| CN111133052B (zh) | 可生物降解的聚合物混合物及其制备方法 | |
| AU2009295910B2 (en) | Aliphatic polyester | |
| CN114031903A (zh) | 一种生物降解材料及其薄膜制品和应用 | |
| JP2024012074A (ja) | 茶繊維／ｐｈｂｖ／ｐｂａｔ三元複合材料とその製造方法及び使用 | |
| CN111154244A (zh) | 一种全生物降解气球底托及制备方法 | |
| JP2011516719A (ja) | 環境分解性高分子複合材料及びその製造方法 | |
| CN109354842A (zh) | 一种聚乳酸复合材料及其制备方法 | |
| US9416255B2 (en) | Compositions comprising polylactic acid, bentonite, and gum arabic | |
| US20130338271A1 (en) | Degradable materials | |
| CN117343512A (zh) | 一种可降解组合物、药品包装瓶及应用 | |
| US20130131225A1 (en) | Compositions comprising polylactic acid and gum arabic | |
| RO132579B1 (ro) | Compoziţie pentru realizarea unor materiale regenerabile pentru produse biodegradabile cu viaţă scurtă, şi procedeu pentru realizarea acestora | |
| CN101768260B (zh) | 一种聚乳酸的改性方法 | |
| US20260028474A1 (en) | Durable and recyclable thermoplastic starch compositions and methods of manufacture thereof | |
| SK8663Y1 (sk) | Biodegradovateľná polymérna zmes | |
| HK40017270B (en) | Biodegradable polymeric mixture and method for its preparation | |
| BG67371B1 (bg) | Състав на мастърбач за производство на биоразградим полимерен материал | |
| SK501342014U1 (sk) | Biologicky degradovateľná polymérna kompozícia so zlepšenými vlastnosťami |