Pourquoi les sacs en plastique dégradables choisissent-ils le PLA et le PBAT comme matières premières ?

Avec l'intensification de la pollution dite « blanche », les pays du monde entier ont introduit des restrictions plus strictes sur le plastique, les sacs en plastique dégradables occupent les principaux supermarchés et centres commerciaux, et une observation attentive permettra de constater que presque tous ces sacs en plastique dégradables sont en PBAT+PLA+St. Quels sont donc les avantages du PBAT+PLA+St ?

01. Amidon
Les plantes à amidon sont largement répandues dans les fruits, les racines ou les feuilles des fruits ou des plantes. Des centaines de millions de tonnes d'amidon sont produites chaque année dans le monde et constituent l'une des nombreuses ressources renouvelables et biodégradables. Cependant, en raison de sa structure microcristalline et de sa structure granulaire, l'amidon naturel n'a pas de propriétés de traitement thermoplastique. Il doit donc être transformé en amidon thermoplastique pour avoir des propriétés de traitement thermoplastique.

02. PBAT
L'acide polyadipique/téréphtalate de butylène (PBAT) est une classe de polyester dégradable qui a attiré beaucoup d'attention, qui possède non seulement les bonnes propriétés mécaniques du polyester PBT, mais également la bonne élasticité et la bonne ductilité du polyester aliphatique, et peut également être dégradé en eau et en dioxyde de carbone dans des conditions naturelles.
Cependant, le prix élevé du matériau limite son application sur le marché ; par conséquent, son amidon biodégradable peu coûteux mélangé au PBAT est un bon choix.

03. PLA
Le PLA (acide polylactique) est également connu sous le nom d'acide polylactique, le processus de production d'acide polylactique est sans pollution et le produit peut être biodégradable pour atteindre le recyclage dans la nature, c'est donc un matériau polymère vert idéal et est l'un des représentants des plastiques biodégradables d'origine biologique.
Cependant, il existe également de nombreuses lacunes dans les applications pratiques : le PLA a une faible ténacité, un manque d'élasticité et de flexibilité, une texture dure et cassante, une résistance à la fusion relativement faible et une vitesse de cristallisation lente, ce qui limite son application dans de nombreux aspects.
La structure chimique du PLA contient un grand nombre de liaisons ester, ce qui entraîne une faible hydrophilie et la vitesse de dégradation doit être contrôlée. De plus, le prix élevé du PLA augmente le coût des matières premières et limite sa promotion commerciale. Par conséquent, au vu des nombreux défauts mentionnés ci-dessus, le PLA a été modifié.
Le PBAT présente une texture souple, une forte ductilité et un cycle de dégradation court. Le PLA présente une texture cassante, une faible ténacité et un cycle de dégradation long. Le mélange des deux est donc un excellent moyen d'améliorer les performances de manière synergique.

04. Introduction aux matériaux PBAT/PLA

【Compatibilité】

Le mélange par fusion de PBAT et de PLA est une méthode de modification physique, et son objectif principal est d'exiger une bonne compatibilité entre les deux. Cependant, la solubilité du PBAT et du PLA est assez différente, donc la compatibilité est médiocre et il est difficile de mélanger uniformément.

L'amélioration de la compatibilité du PBAT avec le PLA est une priorité absolue. Il est nécessaire d'ajouter un ou plusieurs agents de compatibilité pendant le processus de mélange pour améliorer l'adhérence des interfaces PBAT et PLA. Les agents de compatibilité couramment utilisés sont : les plastifiants, les agents de compatibilité réactifs et les polymères ductiles.

【Propriétés mécaniques】

Le PLA et le PBAT ont des performances complémentaires, il doit donc y avoir un bon rapport qualité-prix des performances globales.

1. La proportion de PLA augmente jusqu'à 40 % au fur et à mesure que le nœud, la résistance à la traction du matériau diminue d'abord puis augmente, et l'allongement à la rupture diminue d'abord fortement, puis reste stable.

2. Si la teneur en PLA est supérieure à 70 %, la fragilité du matériau est trop forte pour se transformer en film. Par conséquent, le rapport PLA/PBAT doit être maintenu à environ 1:1 en fonction de l'additif.

【Performances de dégradation】

La réaction initiale de dégradation du matériau est l'entrée de molécules d'eau pour subir une réaction d'hydrolyse. S'il s'agit d'un matériau PBAT séparé, il est difficile pour les molécules d'eau d'entrer en raison des liaisons ester rigides dans la structure moléculaire, il n'est donc pas facile à dégrader. Cependant, les molécules de PLA sont facilement attaquées par l'eau et dégradées en interne, donc plus la teneur en PLA est élevée, plus le taux de dégradation du matériau est rapide.