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材料添加剂&共混物将PLA推向高端

由NatureWorks主办的第二届生物聚合物会议证明了对塑料这一新领域的兴起。

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由明尼苏达州Minnetonka的NatureWorks LLC主办的第二届生物聚合物会议于今年四月在达拉斯举行,这证明了人们对该塑料新领域的兴起。与2008年第一次会议相比,出席人数增长了50%以上。来自30个国家/地区的350多人参加了会议,另外还有35位联合参展商,是以前的两倍。其中的亮点是基于公司的新产品开发会议’Ingeo聚乳酸(PLA)以及用于定制和增强PLA加工和性能的添加剂和共混方法,将其从主要是一次性用途提升到半耐用领域。

 

新添加剂增强PLA

添加剂制造商一直在努力开发解决方案,以解决PLA和其他生物聚合物的某些长期局限性。这些包括它们在加工和再加工过程中易于降解和性能损失。同样,生物基聚合物和共混物在聚合物设计中,例如共聚物,具有较小的灵活性。在许多应用中,生物聚合物需要不抑制堆肥性的添加剂。

新泽西州弗洛勒姆公园市的巴斯夫公司介绍了其Joncryl ADR低聚物增链剂的最新信息,该增链剂可作为吹塑薄膜,片材和混合物中生物聚合物的加工助剂和性能增强剂。这些扩链剂包括三类固体或液体单体—苯乙烯,甲基丙烯酸酯和丙烯酸缩水甘油酯(环氧官能丙烯酸酯)。 Joncryl ADR可以重建熔融混配过程中因水解降解而损失的PLA分子量。据业务开发经理Alex Sololowski称,Joncryl ADR添加剂可最大程度地延长链增长而不会发生交联或形成凝胶。新系列还包括获得FDA批准的PLA泡沫和板材等级。

它们可以在低负荷(0.4%至0.5%)下使用以提高PLA’分子量降低25%至200%。据报道,其优势包括改善的熔体强度和发泡性,提高的再研磨/再循环水平下的更好的可加工性以及更高的产量。另外,分子量的增加已经显示出即使在不良的预干燥条件下也可以提高机械性能,并导致更坚固的产品,其不易受到工艺变化的影响。已显示特定等级在某些应用中特别有效:

  • Joncryl ADR 4368和4370通过支化来最大化熔体粘度,需要稳定的型坯,不流挂型材和闭孔,低密度泡沫的高熔体强度。
  • Joncryl ADR 4300和4385通过适度的支链增加熔体粘度,从而在深拉伸热成型和取向过程中获得更高的弹性。
  • ADR 4380通过线性延伸提高了熔体粘度,以抵抗注塑成型中的剪切速率变化。
     

费城阿科玛公司(arkema-inc.com)着重介绍了该公司的新成员 ’■用于PLA的Biostrength高分子量丙烯酸添加剂。据说Biostrength B280透明抗冲改性剂特别适合于增韧板材,以减少废品并提高生产线速度。在使用15密耳薄板的实验中,B280被证明具有与两种竞争性改性剂相同的增韧程度,且雾度更低。

同时,公司’与50/50 LDPE混合物一样,Biostrength 700透明熔体强度增强剂也显示出可以提高PLA与聚烯烃的相容性。

须野野 Polymers Corp.(Duncan,S.C.)介绍了一些最新的PLA助剂。业务发展经理Daniel Ganz表示,最大的改进领域是纠正PLA和其他生物聚合物的低耐热性和抗冲击性。改善阻挡层性能并降低黄度/雾度和成本的工作也在进行中。

  • 须野野’s PLA dc S511,一种用于PLA的透明防滑/防粘母料,可降低薄膜和片材的摩擦系数。深冲热成型零件更容易脱模和压窝,而薄膜在退绕过程中不易粘连。
  • PLA mr S533是一种热稳定的脱模和加工助剂母料,据说可以改善零件的注模填充和脱模效果。它提供透明,中性色的零件,良好的可印刷性,可堆肥性以及与食品接触的合规性。
  • PLA na S516和PLA na S516-IceClear是透明的成核剂母料,可在加工过程中控制结晶,从而加快循环速度并改善机械和光学性能。据报道,它还增强了PLA的耐​​热性。
  • 据说PLA uv S547紫外线母料可以保护透明PLA包装中的光敏物品。
  • PLA A S546透明抗静电母料有助于防止薄膜,片材和成型部件上的灰尘进入。
  • PLA im S550和im S555是透明的抗冲改性剂。据报道,即使是具有锋利边缘的热成型杯或托盘也具有出色的抗冲击性。

 

竹本油&日本发有限公司 讨论了一种新型成核剂,该成核剂可以促进PLA在具有高温要求的半耐久应用中的使用。根据技术销售经理Michyia Hiei的介绍,其中三种新型的芳族/磺酸盐成核剂—LAK-101、201和301—在1%至2%的载荷下,Ingeo 3001D注射级PLA在缩短循环时间方面要超过滑石或粘土。

R.I. Pawtucket Teknor Apex公司生物塑料技术经理Greg Anderson 报告该公司’的新系列Terraloy母料或基于热塑性淀粉(TPS)的化合物,可以定制与PLA混合以实现广泛的性能。例如,已显示添加4%至8%的Terraloy MB-90001A(一种水透明的熔体强度添加剂)可提高PLA’挤压时的拉力是三到五倍。添加不透明的TPS / PLA共混物Terraloy MB-20015A 10%至20%,可将拉力提高4至6倍。而且,添加10%到20%的Terraloy MB-29013A不透明PLA合金可以将拉力提高7到9倍。

为了增韧PLA,Teknor提供了Terraloy MB-90000A透明母料; MB-28008A不透明TPS母料,具有更高的增韧性;和MB-29014A不透明母料,具有最大的增韧效果。后者可以在125密耳厚的情况下将Gardner的冲击力提高10到15倍。据报道,所有这些都提供了韧性破坏。

为促进注塑成型中生物聚合物的开发,NatureWorks借用了计算机行业的专页,现在提供“open-source”可获得有关其高冲击力Ingeo 3801X和高温Ingeo HHIM670-82-01化合物的配方和混合程序的详细信息。

 

混纺裁缝机性能

阿科玛讨论了其透明的PMMA / PLA共混物,以Plexiglas RNew销售。它们含有20%的可再生资源碳,并且据称具有类似于PMMA的光学,机械强度,耐刮擦性和紫外线稳定性。

须野野推出了用于注塑的新型Bioloy PLA复合材料和共混物。据说它们具有与通用聚合物相似的刚度,冲击力和光泽度。据报道,它们具有易于加工,比纯PLA更好的冲击强度以及与PP和尼龙相似的收缩率和循环时间。它们可以提供光滑的表面,并提供预着色的不透明等级。

  • Bioloy 002是一种可堆肥的半结晶合金,含有35%的生物基碳。它具有出色的机械性能,并具有65 C / 149 F的改进的HDT。它是用于瓶盖和瓶盖,E / E外壳以及体育用品的。
  • Bioloy 003是一种可堆肥的半结晶合金,含50%生物基碳。据报道,它可以承受100 C / 212 F以上的短期暴露。
  • Bioloy 004是一种可堆肥的无定形混合物,包含97%的生物基碳。据说这种澄清,具有成本效益的配方可在高达60 C / 140 F的温度下提供出色的机械性能。它的目标产品是消费品和耐用品。
  • Bioloy 005是一种可堆肥的非晶态合金,包含70%的生物基碳。据说提供与g-p ABS相似的冲击力和刚度。它针对化妆品和个人护理包装,家庭用品,玩具以及装饰用品。

 

明尼苏达州Winona的RTP公司讨论了其基于Ingeo PLA的新型工程化合物。这些产品包括具有80%生物含量的高冲击力PLA / ABS(RTP 2099 X 121216 G)和2.5英尺磅/英寸的缺口艾佐德冲击力,可与HIPS竞争。高冲击力的PLA / PC合金(RTP 2099 X 121235 D)具有32%的生物含量,带缺口的悬臂梁缺口为16.5 ft lb / in。,可与PC / ABS竞争。据报道,生物含量为70%的30%玻璃填充,有核PLA(RTP 2099 X 124752B)弥合了玻璃PP和玻璃尼龙6之间的间隙。它的弯曲模量为160万psi,拉伸强度15700 psi,HDT @ 320 F,66 psi。它还具有出色的长期耐热和耐湿性。

詹姆士·伦特(James Lunt)v.p.位于美国明尼苏达州韦扎塔的天安生物有限公司的销售和市场营销部’是最大的PHBV生产商,以Enmat的商标名销售。最近的工作表明,PHBV / PLA共混物比单独的PLA具有更好的耐热性。比PHBV更宽的处理窗口;和更广泛的特性范围,任何一个都无法提供。这些混合物显示出有望将PLA转变成具有高可再生含量的耐用性。

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