តើ PBAT អាចលាយជាមួយប៉ូលីមែរដែលអាចរលួយបានអ្វីខ្លះ?

ប៉ូលីប៊ុយទីលីន តេរ៉េហ្វតាឡេត (PBAT) គឺជាប្រភេទថ្មីនៃកូប៉ូលីអេស្ទ័រអាលីហ្វាទិក-អារ៉ូម៉ាទិកដែលអាចរលួយបានយ៉ាងពេញលេញជាមួយនឹងផ្នែកខ្សែសង្វាក់ដែលរួមបញ្ចូលគ្នានូវភាពបត់បែននៃអ៊ីដ្រូកាបូនអាលីហ្វាទិកខ្សែសង្វាក់វែងជាមួយនឹងភាពរឹងនៃចិញ្ចៀនអារ៉ូម៉ាទិក ដែលផ្តល់ឱ្យវានូវភាពបត់បែនដ៏ល្អឥតខ្ចោះ។ ជាលទ្ធផល PBAT បានក្លាយជាវត្ថុធាតុដើមដែលអាចរលួយបានសកម្មបំផុតមួយនៅក្នុងការស្រាវជ្រាវផ្លាស្ទិចដែលអាចរលួយបាន និងកម្មវិធីទីផ្សារល្អ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ វត្តមាននៃផ្នែកខ្សែសង្វាក់ PBT ដ៏អារ៉ូម៉ាទិកនៅក្នុងខ្សែសង្វាក់ម៉ូលេគុលបណ្តាលឱ្យមានអត្រារលួយយឺត។ វាក៏មានភាពគ្រីស្តាល់ទាប និង viscosity ខ្ពស់ផងដែរ ដែលធ្វើឱ្យវាងាយនឹងស្អិតជាប់។ លើសពីនេះ សម្ភារៈនេះមានតម្លៃថ្លៃ ដែលរឹតត្បិតការអភិវឌ្ឍទីផ្សារ និងការអនុវត្តរបស់វាបន្ថែមទៀត។ ដូច្នេះ ដើម្បីកាត់បន្ថយថ្លៃដើម និងទទួលបានផ្លាស្ទិចដែលអាចរលួយបានដំណើរការខ្ពស់ ការកែប្រែ PBAT ត្រូវការសិក្សា។ ការលាយ PBAT ជាមួយប៉ូលីមែរដែលអាចរលួយបានគឺជាវិធីសាស្រ្តកែប្រែដែលបង្ហាញឱ្យឃើញ ដែលអាចធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវលក្ខណៈសម្បត្តិផ្សេងទៀតដោយមិនប៉ះពាល់ដល់ភាពរលួយរបស់ PBAT ហើយប៉ូលីមែរដែលអាចរលួយបានមួយចំនួនក៏អាចបង្កើនអត្រារលួយរបស់ PBAT ផងដែរ។

-PBAT លាយជាមួយ PLA-

អាស៊ីតប៉ូលីឡាក់ទិក (PLA) ដែលជាវត្ថុធាតុដើមដែលអាចរលួយបានយ៉ាងងាយ ដែលត្រូវបានស្រាវជ្រាវ និងទទួលបានជោគជ័យផ្នែកពាណិជ្ជកម្មច្រើនបំផុតមួយ មានលក្ខណៈសម្បត្តិរលោង និងរបាំងដ៏ល្អឥតខ្ចោះ ប៉ុន្តែក៏មានគុណវិបត្តិផងដែរ គឺរឹង មិនសូវរឹងមាំ ខ្វះភាពបត់បែន និងភាពយឺត។ ដូច្នេះ ការលាយបញ្ចូលគ្នារវាង PBAT ដែលមានភាពរឹងមាំខ្ពស់ជាមួយ PLA មិនត្រឹមតែអាចធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវភាពរឹងមាំរបស់ PLA ប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងអាចបង្កើនល្បឿននៃការរលួយរបស់ PBAT ផងដែរ។

វាត្រូវបានគេរកឃើញថា ការបន្ថែម PLA ធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវកម្លាំង tensile នៃល្បាយយ៉ាងខ្លាំងដោយមិនប៉ះពាល់ដល់លក្ខណៈសម្បត្តិគ្រីស្តាល់របស់ PBAT; ហើយថា viscosity រលាយកើនឡើងធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវស្ថេរភាពនៃខ្សែភាពយន្ត PBAT កំឡុងពេលដំណើរការ និងការបង្កើត។

ដោយសារតែ PBAT និង PLA ជាប្រព័ន្ធមិនឆបគ្នា ការស្រាវជ្រាវបន្ថែមទៀតបច្ចុប្បន្នគឺផ្អែកលើការកែលម្អភាពឆបគ្នារវាងទាំងពីរ ដែលនាំឱ្យមានល្បាយដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិចកាន់តែប្រសើរ។ ឧទាហរណ៍ ការដាក់បញ្ចូល glycidyl methacrylate (GMA) ក្នុងប្រភាគម៉ាស់ពី 3% ទៅ 5% អាចបង្កើនកម្លាំងប៉ះទង្គិចនៃល្បាយ PLA/PBAT ដល់ 26.5% និង 51.7% ខណៈពេលដែលធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយនៃ PBAT នៅក្នុង PLA។ លើសពីនេះ ការបន្ថែមឧបករណ៍ពង្រីកខ្សែសង្វាក់អាចកាត់បន្ថយភាពតានតឹងរវាងស្រទាប់ទាំងពីរយ៉ាងសំខាន់ ដែលធ្វើអោយប្រសើរឡើងយ៉ាងខ្លាំងនូវភាពបត់បែននៃខ្សែភាពយន្ត PBAT/PLA។ ការបន្ថែមសារធាតុប្លាស្ទិកពហុមុខងារ និងសារធាតុ capacitor អាចបង្កើតប្រសិទ្ធភាព capacitance និង plasticizing ល្អលើល្បាយ PBAT/PLA ខណៈពេលដែលធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវលក្ខណៈសម្បត្តិដំណើរការ។

-PBAT លាយជាមួយ PPC-

ប៉ូលីប្រូពីលីនកាបូណាត (PPC) គឺជាប្លាស្ទិកដែលមិនប៉ះពាល់ដល់បរិស្ថានផលិតឡើងដោយការប្តូរវេនគ្នានៃសហប៉ូលីមែរនៃកាកសំណល់ឧស្សាហកម្មកាបូនឌីអុកស៊ីត និងប្រូភីលីនអុកស៊ីដ ដែលមានភាពរលួយ និងធន់នឹងភាពជ្រាបចូលដ៏ល្អឥតខ្ចោះ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ វាជាសម្ភារៈអាម៉ូហ្វូស សីតុណ្ហភាពផ្លាស់ប្តូរកញ្ចក់មានត្រឹមតែ 30-40°C ប៉ុណ្ណោះ ហើយមានភាពរឹងមាំនៅសីតុណ្ហភាពទាប ស្ថេរភាពវិមាត្រសីតុណ្ហភាពខ្ពស់មិនល្អ ការលំបាកក្នុងការបង្កើតខ្សែភាពយន្ត និងគុណវិបត្តិផ្សេងៗទៀត។ ការលាយបញ្ចូលគ្នានៃ PPC ជាមួយ PBAT មិនត្រឹមតែធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវសមត្ថភាពដំណើរការរបស់ PPC ប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែវាថែមទាំងផ្តល់ឱ្យ PBAT នូវដំណើរការរួមដ៏ល្អឥតខ្ចោះផងដែរ ហើយសម្ភារៈសមាសធាតុលទ្ធផលនឹងមានកន្លែងអភិវឌ្ឍន៍ដ៏អស្ចារ្យក្នុងការវេចខ្ចប់អាហារចោល សម្ភារៈវេជ្ជសាស្ត្រជាដើម។

ដោយសារតែប្រភាគ PPC មានលក្ខណៈអសណ្ឋាននៅក្នុងប្រព័ន្ធលាយបញ្ចូលគ្នា ទំហំមីក្រូគ្រីស្តាល់នៃខ្សែភាពយន្តសមាសធាតុ PBAT/PPC ត្រូវបានកាត់បន្ថយ។ ការដាក់បញ្ចូល PPC ធ្វើអោយប្រសើរឡើងយ៉ាងខ្លាំងនូវកម្លាំង tensile និងលក្ខណៈសម្បត្តិរបាំងឧស្ម័ននៃខ្សែភាពយន្តសមាសធាតុ ខណៈពេលដែលធានាបាននូវភាពរលួយជីវសាស្រ្តនៃម៉ាទ្រីស។ លើសពីនេះ វត្តមានរបស់ PPC និង PBAT ធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវស្ថេរភាពកម្ដៅ គ្រីស្តាល់ និងលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិចនៃល្បាយ។ នៅពេលដែលមានតែ PPC 10% តាមម៉ាស់មានវត្តមាន សីតុណ្ហភាពគ្រីស្តាល់នៃល្បាយកើនឡើងពី 37.5°C ដល់ 66.8°C ដែលជួយសម្រួលដល់ដំណើរការបង្កើតខ្សែភាពយន្តផ្លុំ។

ដោយសារ PBAT ជាប៉ូលីមែរគ្រីស្តាល់ និងមានខ្សែម៉ូលេគុលប៉ូលធំ វាក៏មានបញ្ហាភាពឆបគ្នាជាមួយ PPC ផងដែរ។ ការណែនាំអំពីសារធាតុពង្រីកខ្សែសង្វាក់ triphenylmethane triisocyanate បាននាំឱ្យមានការកើនឡើងគួរឱ្យកត់សម្គាល់នៃកម្លាំង tensile និង tear នៃខ្សែភាពយន្ត PBAT/PPC ទាំងក្នុងទិសដៅបណ្តោយ និងឆ្លងកាត់។ ការណែនាំអំពីសារធាតុបើក monoglyceride stearate ក៏បានធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវស្ថេរភាពនៃខ្សែភាពយន្តកំឡុងពេលផ្លុំផងដែរ។ លើសពីនេះ ការបន្ថែមសារធាតុបង្កើន ethylene methyl acrylate – glycidyl methacrylate (EMA-GMA) ទៅក្នុងល្បាយនៃ PPC និង PBAT មិនត្រឹមតែធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវស្ថេរភាពដំណើរការ និងគុណភាពនៃខ្សែភាពយន្តផ្លុំប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិច របាំងអុកស៊ីសែន និងលក្ខណៈសម្បត្តិការពារកាំរស្មីយូវីរបស់វាប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាពផងដែរ។

-PBAT លាយជាមួយ PBS-

ប៉ូលីប៊ុយទីលីនស៊ុកស៊ីណេត (PBS) មានដំណើរការដំណើរការល្អបំផុតក្នុងចំណោមផ្លាស្ទិចដែលអាចរលួយបានដោយជីវសាស្រ្តដែលមានស្រាប់ ជាមួយនឹងលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិចដ៏ល្អឥតខ្ចោះ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ភាពស្អិតទាបរបស់វានាំឱ្យមានកម្លាំងរលាយមិនល្អ ដែលមិនអំណោយផលដល់ដំណើរការដោយការផ្លុំផ្សិត ឬការបោះ ហើយផលិតផលមានភាពផុយស្រួយជាក់លាក់។ ដូច្នេះ ដោយការប្រើប្រាស់ល្បាយដែលបានកែប្រែ PBAT និង PBS គុណសម្បត្តិនៃទាំងពីរអាចត្រូវបានផ្សំគ្នាដើម្បីទូទាត់សងសម្រាប់ចំណុចខ្វះខាត ហើយផលិតផលដែលផលិតអាចត្រូវបានប្រើក្នុងការវេចខ្ចប់ សម្ភារៈផ្ទះបាយ ខ្សែភាពយន្តកសិកម្ម សម្ភារៈជីវវេជ្ជសាស្ត្រ និងវិស័យផ្សេងៗទៀត។

ជាទូទៅ មាតិកា PBS នៅក្នុងល្បាយ PBAT/PBS មិនគួរខ្ពស់ពេកទេ ប្រហែល 25% គឺសមរម្យ។ គេបានរកឃើញថា ល្បាយ PBAT/PBS បង្ហាញម៉ូឌុល tensile ខ្ពស់ និងការលាតសន្ធឹងខ្ពស់នៅពេលបាក់ នៅពេលដែលប្រភាគម៉ាស់នៃ PBS មាន 25%។ នៅពេលដែលមាតិកា PBS ខ្ពស់ពេក ផលិតផលបង្ហាញពីភាពផុយស្រួយខ្លាំង។

-PBAT លាយឡំជាមួយ PHBV-

ប៉ូលី (ប៉ង់ទីល អ៊ីដ្រូស៊ីប៊ូទីរ៉េត) (PHBV) គឺជាជីវសម្ភារៈដែលផលិតចេញពីវត្ថុធាតុដើមកកើតឡើងវិញធម្មជាតិ ដែលត្រូវបានសំយោគដោយដំណើរការ fermentation ជាមួយប្រភពកាបូន និងថាមពលដែលរក្សាទុកក្នុងអតិសុខុមប្រាណ ដែលមានសមត្ថភាពរលួយជីវសាស្រ្ត និងភាពឆបគ្នាជីវសាស្រ្តល្អ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ វាក៏មានគុណវិបត្តិផងដែរ ដូចជាស្ថេរភាពកម្ដៅមិនល្អ និងលក្ខណៈសម្បត្តិគ្រីស្តាល់មិនល្អ។ ដូច្នេះ ការលាយវាជាមួយ PBAT អាចធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវលក្ខណៈសម្បត្តិគ្រីស្តាល់របស់ PHBV និងបង្កើនលក្ខណៈសម្បត្តិដំណើរការ និងការអនុវត្តនៃសម្ភារៈ។

ល្បាយ​នៃ PHBV និង PBAT បង្ហាញ​ពី​សមត្ថភាព​ដំណើរការ និង​លក្ខណៈសម្បត្តិ​ខ្សែភាពយន្ត​បាន​ល្អ​ប្រសើរ​ជាង​មុន ហើយ​លក្ខណៈសម្បត្តិ​មេកានិច​នៃ​ខ្សែភាពយន្ត​នេះ​ស្រប​នឹង​ខ្សែភាពយន្ត​វេចខ្ចប់​អាហារ​ពាណិជ្ជកម្ម ដែល​មាន​សរសៃ​រហូតដល់ 750% នៅពេល​បែក។

-PBAT លាយជាមួយ PGA-

អាស៊ីតប៉ូលីគ្លីកូលីក (PGA) មានរចនាសម្ព័ន្ធម៉ូលេគុល និងលក្ខណៈដំណើរការស្រដៀងគ្នាទៅនឹង PLA ប៉ុន្តែវាមានលក្ខណៈសម្បត្តិរិចរិល និងរបាំងដ៏ល្អឥតខ្ចោះ។ មិនត្រឹមតែតម្លៃវត្ថុធាតុដើមទាបប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែវាក៏មានគុណសម្បត្តិនៃកម្លាំង tensile ខ្ពស់ និងសីតុណ្ហភាព rewind កំដៅខ្ពស់ផងដែរ។ ដូច្នេះ ជម្រើសនៃ PGA សម្រាប់ការកែប្រែលាយ PBAT មានសក្តានុពលដ៏អស្ចារ្យសម្រាប់ការអនុវត្តនៅក្នុងវិស័យផលិតផលចោលដូចជា សម្ភារៈចានធន់នឹងកំដៅ ថង់ខ្សែភាពយន្តដែលអាចរលួយបាន និងវេចខ្ចប់របាំង។

គេបានរកឃើញថា សមាសធាតុ PBAT/PGA ដែលមានប្រភាគម៉ាស់ PGA 20% មានកម្លាំង tensile 25 MPa និងការលាតសន្ធឹងនៅពេលដាច់ជាង 600% ដែលអាចប្រើសម្រាប់ផលិតផលិតផលខ្សែភាពយន្ត។ សមាសធាតុ PBAT/PGA ដែលមានប្រភាគម៉ាស់ PGA 80% មានសីតុណ្ហភាពបង្វែរកំដៅ 120°C ខណៈពេលដែលធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវភាពរឹងមាំ ដែលអាចប្រើសម្រាប់ផលិតសម្ភារៈចានដែលអាចចោលបាន។ ទន្ទឹមនឹងនេះ ការបន្ថែម PGA អាចធ្វើអោយប្រសើរឡើងយ៉ាងខ្លាំងនូវការអនុវត្តរបាំងចំហាយទឹកនៃខ្សែភាពយន្តសមាសធាតុ PBAT/PGA។

ស្រដៀងគ្នាទៅនឹង PLA ភាពឆបគ្នារវាង PGA និង PBAT គឺមិនល្អ ដូច្នេះត្រូវជ្រើសរើសសារធាតុឆបគ្នាដែលសមស្រប ដើម្បីកែលម្អការបែកខ្ចាត់ខ្ចាយនៃប្រព័ន្ធ។ ឧទាហរណ៍ 4,4′-ylidenebis(isocyanatophenyl) (MDI) អាចត្រូវបានប្រើដើម្បីបង្កើតសមត្ថភាពនៅនឹងកន្លែងសម្រាប់សមាសធាតុ PBAT/PGA។ ប្រតិកម្មជោគជ័យជាមួយ MDI បាននាំឱ្យមានការកើនឡើងគួរឱ្យកត់សម្គាល់នៃការស្អិតជាប់នៃល្បាយ និងការកើនឡើងគួរឱ្យកត់សម្គាល់នៃកម្លាំងប៉ះទង្គិចពី 9.0 kJ/m2 ដល់ 22.2 kJ/m2; និងការថយចុះនៃគ្រីស្តាល់ និងទំហំគ្រីស្តាល់ស្វ៊ែរ ដែលបានរួមចំណែកដល់ភាពរឹងមាំនៃសមាសធាតុ និងស្ថេរភាពកម្ដៅរបស់វា។

-PBAT លាយជាមួយ PVB-

ប៉ូលីវីនីលប៊ូទីរ៉ាល់ (PVB) គឺជាផលិតផលនៃការខាប់ដោយអាស៊ីតនៃប៉ូលីវីនីលអាល់កុល និង n-butyraldehyde ជាមួយនឹងបរិមាណជាក់លាក់នៃសារធាតុប្លាស្ទិកនៅក្នុងការតុបតែងកែច្នៃរបស់វា។ ដោយសារតែរចនាសម្ព័ន្ធម៉ូលេគុលរបស់វា PVB ត្រូវបានផ្តល់ជូនជាមួយនឹងការរួមបញ្ចូលគ្នានៃកម្លាំង tensile ខ្ពស់ ភាពធន់នឹងផលប៉ះពាល់ តម្លាភាពខ្ពស់ ភាពបត់បែន និងសមត្ថភាពរលួយ។ ក្នុងនាមជាសម្ភារៈកែច្នៃគែម PVB មានក្នុងបរិមាណច្រើន និងក្នុងតម្លៃទាប ដូច្នេះការជ្រើសរើសរបស់វាជាសម្ភារៈកែប្រែមានគុណសម្បត្តិអភិវឌ្ឍន៍ដ៏អស្ចារ្យ។ កំហាប់ទាបនៃ PVB បង្កើនសីតុណ្ហភាពគ្រីស្តាល់នៃ PBAT; ភាពឆបគ្នា និងលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិចរបស់ PBAT/PVB ត្រូវបានធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងដោយសកម្មភាពរួមគ្នានៃអ៊ីយ៉ូណូម័រ capacitor និង PVB។