工程树脂 | 4分钟阅读

新型淀粉基生物塑料的到来


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两个新的淀粉基生物塑料家族即将进入美国市场。那一个’可立即提供的是Cereplast,Inc.提供的产品线的扩展。该公司已提供14种等级的可堆肥树脂,这些树脂基于聚乳酸(PLA)或与某些PLA混合的热塑性淀粉。现在,该公司推出了Cereplast混合树脂,该树脂是植物淀粉与常规聚合物的混合物。这些“hybrids”并非被描述为可生物降解的,而是制造商减少对石油和天然气的依赖并增加对可再生资源的利用的一种方式。由于它们由多达50%的常规热塑性塑料制成,因此杂化材料克服了迄今为止大多数生物基树脂的局限性—使用中的耐热性和加工中的热稳定性受到限制。

 

PP /淀粉很像PP

市场上第一个Cereplast Hybrid产品是Biopropylene CP Bio-PP-50。董事长兼首席执行官Frederic Sc​​heer将其描述为聚丙烯均聚物与50%淀粉以及增塑剂或加工助剂混合物的专利混合物。 Scheer说,该产品是通过反应性双螺杆混合法制造的,其中淀粉和PP基体之间发生化学偶联,这是造成该物质的原因。’的优良性能。

生物丙烯比未填充的PP具有更高的刚度,强度和耐热性,但伸长率和冲击韧性更低。 Scheer说,一个显着的优势是生物丙烯’易于打印,与标准PP不同。与大多数生物聚合物不同,它几乎不需要干燥。
生物聚丙烯的价格与纯聚丙烯的价格相似,尽管其密度高16%会在一定程度上增加其使用成本。“我们可以以保证的价格提供长期合同,”注意到谢尔。如果客户能够以更高的价格购买PP,他甚至会考虑采用复合收费方式。

 

定位耐用性

Cereplast的目标是将这种产品用于耐用品而不是一次性包装(尽管据报道有一些食品包装商对此感兴趣)。 Scheer说,它已经引起了汽车领域的极大兴趣,并且还瞄准了家庭用品和其他消费产品,玩具,消费电子产品,手机和计算机外壳,医疗产品,化妆品包装,CD / DVD盒,家具和建筑结构。

可以为不同用途量身定制生物丙烯。它可以与任何PP树脂和各种淀粉一起配制—玉米,木薯,小麦和/或马铃薯。 Scheer说,Cereplast可以改变淀粉的掺混物,以提高其性能和经济性。

生物丙烯已在片材挤出,热成型,吹塑和注塑成型中进行了测试,尽管尚未在吹塑薄膜中进行过测试。它在常规设备上以相似的循环时间运行,但通常在较低的温度下运行。加工需要低剪切螺丝,温度低于200 C(392 F)。该树脂是不透明的,可以用标准的PP母料或着色剂上色,这些色母是由PolyOne,Clariant和Colormatrix等公司专门为生物聚合物设计的。 

Cereplast生物丙烯Vs. PP均聚物
属性CP-Bio-PP-50聚丙烯
密度,g / cc1.040.9
嗯十。磅/平方英寸24101650
极限伸长率,%9.5

130.1

柔性。模量,psi139,940

101,718

拉伸模数,psi299,280119,480
缺口悬臂梁式冲击,ft-lb.in。0.571.81
HDT @ 264磅/平方英寸142.3129.9
MFI @ 190 C / 2.16千克/克/ 10分钟 3 to 63

尽管不打算将其堆肥,但正在对生物丙烯进行生物降解性和堆肥性测试。预计淀粉成分会分解,留下小的PP碎片。 Scheer指出,该树脂已经通过了美国(ASTM D6400-04),加拿大和西欧堆肥所需的毒性测试。 Cereplast也正在寻求FDA批准用于食品接触。

明年,Cereplast计划推出含60%和70%淀粉的生物丙烯级产品,之后将推出基于LDPE和HDPE的Hybrids。

 

可成型板材& pellets

淀粉基材料的第二个新家族—这种完全可生物降解和可堆肥的—将于明年上半年由杜邦与澳大利亚Plantic Technologies合作推出。自2003年以来,Plantic一直在生产热塑性淀粉的可热成型片材和可注塑成型的颗粒。 Plantic使用已被羟丙基化化学修饰的高直链玉米淀粉,使其具有热塑性。淀粉与其他聚合和非聚合成分,增塑剂和加工助剂混合。一种产品是可溶于水的片,用于热成型糖果托盘。其他配方具有长达12周的耐水性。

杜邦公司将在这里以自己的Biomax商标销售可成型片材和模制颗粒。最初它们将被进口,尽管杜邦公司将来可以自己生产产品。杜邦还将探索其改良剂添加剂在淀粉树脂中的用途,类似于其针对PLA的Biomax Strong增韧剂所做的工作。

杜邦Carol Casarino ’可持续材料技术经理说,可成型板材将具有“value in use”与OPS,APET和PVC竞争。她指出,淀粉基树脂具有固有的抗静电性。杜邦正在制定加工指南。平面的’S的数据表表明熔体温度应低于200 C,通常需要进行一些预干燥。

根据Plantic,材料密度范围为1.35至1.62。可成型的片材相当坚硬(拉伸模量为319至348 kpsi),但成型粒料既具有刚性又具有σ形。可用等级(模量为68至661 kpsi)。拉伸强度为913至6670 psi,断裂伸长率为2%至135%,艾佐德冲击力为0.56至1.46 ft-lb / in。,HDT在92 psi时为92至117 F,维卡软化点为104至158 F.床单有60º光泽度为80至85,透明度为89%至93%。

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