Aplicación de talco y carbonato de calcio en plásticos degradables
En los últimos años, los plásticos de embalaje de China ascienden a alrededor de 4 millones de toneladas, de los cuales los embalajes de plástico desechables que son difíciles de reciclar representan alrededor del 30%, y el desperdicio anual de embalajes de plástico es de aproximadamente 1,2 millones de toneladas; la película plástica es de más de 400.000 toneladas, debido a su delgadez (8μm o menos), después de su uso, se rompe en el campo y se mezcla con una gran cantidad de arena, que es difícil de reciclar; los artículos varios diarios desechables que son difíciles de reciclar y los suministros médicos que no son aptos para reciclar son alrededor de 400.000 toneladas.
En los últimos años, los plásticos biodegradables han sido los más populares. Según la fuente de materias primas, los plásticos biodegradables se pueden dividir en plásticos a base de petróleo y plásticos de origen biológico. Los plásticos degradables a base de petróleo incluyen principalmente: succinato de polibutileno (PBS), poliadipato / tereftalato de butileno (PBAT), ácido poliglicólico (PGA), policaprolactona (PCL), etc. Los plásticos degradables de base biológica incluyen principalmente: ácido poliláctico (PLA), almidón, celulosa, etc.
Teniendo en cuenta factores como la degradabilidad y el coste del material, los plásticos biodegradables actuales en el mercado generalmente eligen almidón, celulosa, etc. como cargas. El compuesto de almidón y materiales poliméricos se puede convertir en materiales degradables. Generalmente, el almidón o sus derivados se añaden como aditivos a los polímeros sintéticos para mejorar la biodegradabilidad de los polímeros sintéticos. Cuando el material se degrada, el polímero poroso que queda debido a la degradación del almidón es propenso a reacciones de degradación adicionales como la oxidación. Sin embargo, el almidón, la celulosa y la resina tienen poca compatibilidad, una resistencia a la temperatura insuficiente y un alto costo, por lo que no son adecuados para el llenado a gran escala.
Los polvos minerales no metálicos como el talco y el carbonato de calcio, de bajo precio, respetuosos con el medio ambiente, suficientes materias primas, alta finura, buena blancura, fácil combinación de colores, pueden mejorar la estabilidad dimensional, la resistencia a la temperatura, la rigidez de los productos plásticos y mejorar los plásticos. Rendimiento de procesamiento, etc.
Polvos de talco
La adición de talco en polvo a los plásticos biodegradables puede aumentar la rigidez, la temperatura de distorsión térmica, la estabilidad dimensional, la dureza de la superficie, etc .; Al mismo tiempo, el polvo de talco ultrafino también se puede usar como agente nucleante inorgánico para el ácido poliláctico (PLA), agregar una cantidad adecuada de polvo de talco súper fino puede aumentar la cristalinidad y la velocidad de cristalización del ácido poliláctico y mejorar en gran medida sus propiedades mecánicas. .
El talco tiene tres funciones en la modificación del ácido poliláctico:
1. Reducir el costo: el método de preparación del material compuesto de ácido poliláctico relleno de talco proporciona una tecnología y un método de preparación de material compuesto de ácido poliláctico resistente al calor con una apariencia hermosa, buena rigidez, ciclo corto de moldeo del producto, peso liviano y bajo precio.
2. Mejorar la resistencia: el polvo de talco natural se mezcla por fusión y el material compuesto es un material completamente biodegradable; Tiene excelentes propiedades mecánicas y la resistencia a la tracción puede alcanzar los 50 ~ 70 MPa.
3. Mejorar la resistencia al calor: El ácido poliláctico tiene una mejor resistencia al calor debido a su propia cristalización y la promoción de la cristalización del talco, el agente nucleante.
Carbonato de calcio
El carbonato de calcio está lleno de plásticos biodegradables, que pueden acelerar la degradación de los plásticos biodegradables. Al mismo tiempo, algunos microorganismos nutrientes inorgánicos pueden utilizar directamente carbonato de calcio como fuente de carbono. Los ácidos orgánicos y las bacterias nitrificantes y los sulfuros producidos por los microorganismos en el suelo Tanto el ácido nítrico como el ácido sulfúrico producido por las bacterias pueden mejorar aún más la solubilidad del carbonato de calcio.
El papel del carbonato de calcio en los plásticos biodegradables:
1. Promover la degradación: las partículas de carbonato de calcio aumentan la distancia entre las moléculas de resina, reducen la fuerza de las cadenas de polímeros, dificultan la re-reticulación de los radicales libres macromoleculares, promueven la escisión de la cadena de radicales libres causada por la fotodegradación y aceleran la biodegradación de la degradación de los plásticos.
2. Fácil de descomponer: cuando se entierra en un ambiente húmedo, el carbonato de calcio puede disolverse químicamente y algunos microorganismos nutrientes inorgánicos lo utilizan directamente como fuente de carbono.
3. Reducir la viscosidad y mejorar la fluidez: el carbonato de calcio después del tratamiento superficial aumenta la viscosidad del plástico degradado, mejora la fluidez del material y reduce el consumo de energía.
Los productos plásticos tradicionales desechables no degradables se han utilizado ampliamente en la entrega de alimentos, el comercio electrónico y otras industrias, pero el procesamiento posterior es más complicado, lo que limita su desarrollo. Por lo tanto, se plantean requisitos más estrictos para el desarrollo y la innovación de la tecnología de producción y procesamiento de plásticos biodegradables. En futuras investigaciones, de acuerdo con las necesidades del mercado biodegradable, estudiaremos en profundidad la aplicación de polvos inorgánicos no metálicos adecuados para lograr el propósito de mejorar la degradabilidad de los plásticos biodegradables y hacer una contribución a la realización de un verde y desarrollo sostenible de un medio ambiente amigable.