Aplicação de Talco e Carbonato de Cálcio em Plásticos Degradáveis

Nos últimos anos, as embalagens de plástico da China são cerca de 4 milhões de toneladas, das quais embalagens de plástico descartáveis ​​que são difíceis de reciclar representam cerca de 30%, e o desperdício anual de embalagens de plástico é de cerca de 1,2 milhão de toneladas; o filme plástico tem mais de 400.000 toneladas, devido à sua finura (8μm ou menos), após o uso, quebra-se na lavoura e se mistura com uma grande quantidade de areia, de difícil reciclagem; os artigos descartáveis ​​diários que são difíceis de reciclar e os suprimentos médicos que não são adequados para reciclagem são cerca de 400.000 toneladas.

Nos últimos anos, os plásticos biodegradáveis ​​têm sido os mais populares. De acordo com a fonte das matérias-primas, os plásticos biodegradáveis ​​podem ser divididos em plásticos à base de petróleo e de base biológica. Os plásticos degradáveis ​​à base de petróleo incluem principalmente: polibutileno succinato (PBS), poliadipato / butileno tereftalato (PBAT), ácido poliglicólico (PGA), policaprolactona (PCL), etc. Os plásticos degradáveis ​​de base biológica incluem principalmente: ácido polilático (PLA), amido, celulose, etc.

Levando em consideração fatores como degradabilidade e custo do material, os plásticos biodegradáveis ​​existentes no mercado geralmente escolhem amido, celulose, etc. como cargas. O composto de amido e materiais poliméricos pode ser transformado em materiais degradáveis. Geralmente, o amido ou seus derivados são adicionados como aditivos aos polímeros sintéticos para melhorar a biodegradabilidade dos polímeros sintéticos. Quando o material é degradado, o polímero poroso remanescente devido à degradação do amido está sujeito a outras reações de degradação, como a oxidação. No entanto, amido, celulose e resina têm compatibilidade pobre, resistência à temperatura insuficiente e alto custo, portanto, não são adequados para enchimento em grande escala.

Pós minerais não metálicos, como pó de talco e carbonato de cálcio, baixo preço, ambientalmente correto, matérias-primas suficientes, alta finura, boa brancura, fácil combinação de cores, podem melhorar a estabilidade dimensional, resistência à temperatura, rigidez de produtos plásticos e melhorar plásticos Desempenho de processamento, etc.

Talco

A adição de pó de talco a plásticos biodegradáveis ​​pode aumentar a rigidez, temperatura de distorção térmica, estabilidade dimensional, dureza superficial, etc .; ao mesmo tempo, o pó de talco ultrafino também pode ser usado como um agente de nucleação inorgânico para ácido polilático (PLA), a adição de uma quantidade apropriada de pó de talco superfino pode aumentar a cristalinidade e a taxa de cristalização do ácido polilático e melhorar muito suas propriedades mecânicas .

O talco tem três funções na modificação do ácido polilático:

1. Reduzir custos: O método de preparação do material composto de ácido polilático preenchido com talco fornece uma tecnologia e método de preparação de material composto de ácido polilático resistente ao calor com bela aparência, boa rigidez, ciclo curto de moldagem do produto, peso leve e baixo preço.

2. Melhorar a resistência: o pó de talco natural é misturado por fusão e o material composto é um material completamente biodegradável; tem excelentes propriedades mecânicas e a resistência à tração pode chegar a 50 ~ 70MPa.

3. Melhorar a resistência ao calor: O ácido polilático tem melhor resistência ao calor devido à sua própria cristalização e à promoção da cristalização do talco do agente nucleante.

Carbonato de cálcio

O carbonato de cálcio é preenchido com plásticos biodegradáveis, que podem acelerar a degradação dos plásticos biodegradáveis. Ao mesmo tempo, o carbonato de cálcio pode ser usado diretamente por alguns microrganismos nutrientes inorgânicos como fonte de carbono. Os ácidos orgânicos e as bactérias nitrificantes e os sulfetos produzidos por microrganismos no solo. Tanto o ácido nítrico quanto o ácido sulfúrico produzidos pelas bactérias podem melhorar ainda mais a solubilidade do carbonato de cálcio.

O papel do carbonato de cálcio em plásticos biodegradáveis:

1. Promover degradação: Partículas de carbonato de cálcio aumentam a distância entre as moléculas de resina, reduzem a força das cadeias poliméricas, impedem a reticulação de radicais livres macromoleculares, promovem a cisão da cadeia de radicais livres causada pela fotodegradação e aceleram a biodegradação da degradação dos plásticos.

2. Fácil de decompor: Quando enterrado em um ambiente úmido, o carbonato de cálcio pode se dissolver quimicamente e é usado diretamente por alguns microrganismos nutrientes inorgânicos como fonte de carbono.

3. Reduza a viscosidade e melhore a fluidez: O carbonato de cálcio após o tratamento de superfície aumenta a viscosidade do plástico degradado, melhora a fluidez do material e reduz o consumo de energia.

Os produtos plásticos não degradáveis ​​descartáveis ​​tradicionais têm sido amplamente utilizados na entrega de alimentos, comércio eletrônico e outras indústrias, mas o processamento subsequente é mais complicado, o que limita seu desenvolvimento. Portanto, requisitos mais elevados são apresentados para o desenvolvimento e inovação da produção de plástico biodegradável e tecnologia de processamento. Em pesquisas futuras, de acordo com as necessidades do mercado biodegradável, estudaremos em profundidade a aplicação de pós não metálicos inorgânicos adequados para atingir o objetivo de melhorar a degradabilidade dos plásticos biodegradáveis ​​e contribuir para a realização de uma desenvolvimento sustentável de um meio ambiente amigável.