NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO POLY(BUTYLENE ADIPATE-CO-TEREPHTALATE GHÉP MALEIC ANHYDRIDE ỨNG DỤNG LÀM CHẤT TRỢ TƯƠNG HỢP CHO BLEND PBAT VÀ TINH BỘT NHIỆT DẺO

Nguyễn Châu Giang; Vũ Minh Đức

doi:10.34238/tnu-jst.12913

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO POLY(BUTYLENE ADIPATE-CO-TEREPHTALATE GHÉP MALEIC ANHYDRIDE ỨNG DỤNG LÀM CHẤT TRỢ TƯƠNG HỢP CHO BLEND PBAT VÀ TINH BỘT NHIỆT DẺO

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 29/05/25 Ngày hoàn thiện: 28/06/25 Ngày đăng: 28/06/25

Các tác giả

1. Nguyễn Châu Giang , Trường Vật liệu - Đại học Bách Khoa Hà Nội
2. Vũ Minh Đức, Trường Vật liệu - Đại học Bách Khoa Hà Nội

Tóm tắt

Poly (butylene adipate-co-terephthalate) maleat hóa có thể được sử dụng làm chất trợ tương hợp cho blend của poly(butylene adipate-co-terephthalate) và tinh bột nhiệt dẻo do nhóm anhydrit maleic gắn trên mạch phân tử poly(butylene adipate-co-terephthalate) có khả năng tạo liên kết hóa học bền vững với nhóm hydroxyl của tinh bột nhiệt dẻo, từ đó làm giảm sức căng bề mặt giữa hai pha không tương hợp. Nghiên cứu này tập trung khảo sát ảnh hưởng đồng thời của các điều kiện tổng hợp PBAT maleat hóa đến hiệu quả phản ứng ghép. Phản ứng ghép được thực hiện với dicumyl peroxide làm chất khơi mào, thay đổi từ 0,25 đến 0,75 wt% tại các hàm lượng anhydrit maleic khác nhau (3,0; 5,0; 6,0 wt%). Cấu trúc phân tử PBAT maleat hóa được xác nhận bằng phổ cộng hưởng từ hạt nhân, đo góc tiếp xúc với nước và mức độ ghép được xác định bằng phương pháp chuẩn độ. Kết quả cho thấy mức độ ghép tăng theo hàm lượng dicumyl peroxide và anhydrit maleic, tuy nhiên có thể xảy ra phản ứng phụ như phân nhánh hoặc gãy mạch. PBAT maleat hóa chế tạo được đã chứng minh được hiệu quả cao trong cải thiện độ bám dính pha trong blend Poly (butylene adipate-co-terephthalate)/tinh bột nhiệt dẻo (60/40 phần khối lượng).

Từ khóa

Poly (butylene adipate-co-terephthalate); PBAT maleat hóa; Tinh bột nhiệt dẻo; Tinh bột sắn; Polyme blend phân hủy sinh học

Toàn văn:

PDF (English)

Tài liệu tham khảo

[1] V. Tserki, P. Matzino, and C. Panayiotou, “Novel biodegradable composites based on treated lignocellulosic waste flour as filler. Part II. Development of biodegradable composites using treated and compatibilized waste flour,” Composites: Part A, vol. 37, pp. 1231–1238, 2006.

[2] A. Teamsinsungvon, R. Jarapanyacheep, Y. Ruksakulpiwat, and K. Jarukumjorn, “Melt Processing of Maleic Anhydride Grafted Poly(lactic acid) and Its Compatibilizing Effect on Poly(lactic acid)/Poly(butylene adipate-co-terephthalate) Blend and Their Composite,” Polymer Science, Series A, vol. 59, pp. 384-396, 2017.

[3] Y. Fourati, Q. Tarrés, P. Mutjé, and S. Boufi, “PBAT/thermoplastic starch blends: Effect of compatibilizers on the rheological, mechanical and morphological properties,” Carbohydrate Polymers, vol. 199, pp. 51-57, 2018.

[4] D. Wei, H. Wang, H. Xiao, A. Zheng, and Y. Yang, “Morphology and mechanical properties of poly(butylene adipate-co-terephthalate)/potato starch blends in the presence of synthesized reactive compatibilizer or modified poly(butylene adipate-co-terephthalate),” Carbohydrate Polymers, vol. 123, pp. 275–282, 2015.

[5] S. K. Rahimi, R. Aeinehvand, K. Kim, and J. U. Otaigbe, “The structure and biocompabibility of bioabsorbable nanocomposites of aliphatic-aromatic co-polyester and cellulose nanocrystals,” Biomacromolecules, vol. 18, p. 2179–2194, 2017.

[6] J. H. Chen and M. C. Yang, “Preparation and characterization of nanocomposite of maleated poly(butylene adipate-co-terephthalate) with organoclay,” Materials Science and Engineering C, vol. 46, pp. 301–308, 2015.

[7] S. Y. Yap, S. Sreekantan, M. Hassan, K. Sudesh, and M. T. Ong, “Characterization and Biodegradability of Rice Husk-Filled Polymer Composites,” Polymers, vol. 13, pp. 104-122, 2021.

[8] Y. Nabar, J. M. Raquez, P. Dubois, and R. Narayan, “Production of Starch Foams by Twin-Screw Extrusion: Effect of Maleated Poly(butylene adipate-co-terephthalate) as a Compatibilizer,” Biomacromolecules, vol. 6, pp. 807-817, 2005.

[9] D. Nat, E. Pesaranhajiabbas, F. Jahangiri, A.Surendren, A. K. Pa, A. Rodriguez-Uribe, M. Misra, and A. K. Mohanty, “Maleation of Biodegradable Poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) by Reactive Extrusion: Effect of Initiator Concentration and a Chain Extender on Grafting Percentage and Thermal and Rheological Properties,” ACS Omega, vol. 9, pp. 50175−50187, 2024.

[10] Y. J. Phua, W. S. Chow, and Z. A. M. Ishak, “Reactive processing of maleic anhydride-grafted poly(butylene succinate) and the compatibilizing effect on poly(butylene succinate) nanocomposites,” eXPRESS Polymer Letters, vol. 7, no. 4, pp. 340 -354, 2013.

[11] G.T. Torosian and P. E. A. Mac Millan, “Chapter 6 - Physical properties, behavior, and testing of geotextiles,” in Geotextiles From Design to Applications, Woodhead Publishing, 2016, pp. 105-113.

[12] R. Mani, M. Bhattacharya, and J. Tang, “Functionalization of polyesters with maleic anhydride by reactive extrusion,” J. Polym. Sci. A Polym. Chem., vol. 37, no. 11, pp. 1693-1702, 1999.

[13] D. Carlson, L. Nie, R. Narayan, and P. Dubois, “Maleation of polylactide (PLA) by reactive extrusion,” J. Appl. Polym. Sci. , vol. 72, no. 4, pp. 477-485, 1999.

[14] B. Imre, L. García, D. Puglia, and F. Vilaplana, “Reactive compatibilization of plant polysaccharides and biobased polymers: review on current strategies, expectations and reality,” Carbohydrate Polymers, vol. 209, pp. 20–37, 2019.

[15] D. W. Van Krevelen and K. Te Nijenhuis, “Chapter 24 - Processing Properties,” em Properties of Polymers. Their Correlation with Chemical Structure; Their Numerical Estimation and Prediction from Additive Group Contributions, Elsevier, 2009, pp. 799-818.

DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.12913

Các bài báo tham chiếu

Hiện tại không có bài báo tham chiếu



Ghi nhớ