Die Verwendung synthetischer, erdölbasierter Kunststoffe ist aufgrund der bekannten Probleme der Umweltverschmutzung durch Kunststoffe in Frage gestellt. Die Suche nach erneuerbaren Kohlenstoffquellen als Alternative ist daher von großer Bedeutung und Dringlichkeit. Polymilchsäure (PLA) gilt weithin als vielversprechende Alternative zu herkömmlichen erdölbasierten Materialien. Als erneuerbare, aus Biomasse gewonnene Ressource mit geeigneten mechanischen Eigenschaften, guter Biokompatibilität und Abbaubarkeit hat PLA ein explosionsartiges Marktwachstum in den Bereichen technische Kunststoffe, biomedizinische Materialien, Textilien und industrielle Verpackungen erfahren. Allerdings schränken seine geringe Hitzebeständigkeit und Zähigkeit sein Anwendungsspektrum stark ein.
Zur Verbesserung der Zähigkeit von PLA wurde eine Schmelzmischung aus Polymilchsäure (PLA) und thermoplastischem Silikon-Polyurethan-Elastomer (TPSiU) durchgeführt.
Die Ergebnisse zeigten, dass TPSiU effektiv in PLA eingemischt wurde, ohne dass eine chemische Reaktion stattfand. Die Zugabe von TPSiU hatte keinen nennenswerten Einfluss auf die Glasübergangstemperatur und die Schmelztemperatur von PLA, verringerte jedoch die Kristallinität von PLA geringfügig.
Die Ergebnisse der morphologischen und dynamisch-mechanischen Analyse zeigten die schlechte thermodynamische Kompatibilität zwischen PLA und TPSiU.
Rheologische Untersuchungen zeigten, dass die PLA/TPSiU-Schmelze typischerweise pseudoplastisches Verhalten aufweist. Mit steigendem TPSiU-Gehalt nahm die scheinbare Viskosität der PLA/TPSiU-Mischungen zunächst zu und dann wieder ab. Die Zugabe von TPSiU hatte einen signifikanten Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften der PLA/TPSiU-Mischungen. Bei einem TPSiU-Gehalt von 15 Gew.-% erreichte die Bruchdehnung der PLA/TPSiU-Mischung 22,3 % (das 5,0-Fache von reinem PLA) und die Schlagzähigkeit 19,3 kJ/m² (das 4,9-Fache von reinem PLA), was auf einen vorteilhaften Zähigkeitsverbesserungseffekt hindeutet.
Im Vergleich zu TPU weist TPSiU einerseits eine bessere Zähigkeitssteigerung bei PLA und andererseits eine bessere Hitzebeständigkeit auf.
Jedoch,SILIKE SI-TPVEs handelt sich um ein patentiertes, dynamisch vulkanisiertes thermoplastisches Elastomer auf Silikonbasis. Es hat aufgrund seiner einzigartig seidigen und hautfreundlichen Oberfläche, seiner hervorragenden Schmutzabweisung, seiner hohen Kratzfestigkeit, des Verzichts auf Weichmacher und Weichmacheröle, der Vermeidung von Ausbluten und Klebrigkeit sowie der Geruchsneutralität viel Aufmerksamkeit erregt.
Außerdem wird eine bessere Zähigkeitswirkung bei PLA erzielt.
Dieses einzigartige, sichere und umweltfreundliche Material vereint die Eigenschaften und Vorteile von Thermoplasten und vollständig vernetztem Silikonkautschuk. Es eignet sich für verschleißfeste Oberflächen, technische Kunststoffe, biomedizinische Materialien, Textilien und industrielle Verpackungsanwendungen.
Die obigen Informationen sind Auszügen aus Polymers (Basel). 2021 Jun; 13(12): 1953., Toughening Modification of Polylactic Acid by Thermoplastic Silicone Polyurethane Elastomer. and, Super Tough Poly(Lactic Acid) Blends A Comprehensive Review”（RSC Adv., 2020,10,13316-13368）
Veröffentlichungsdatum: 08.07.2021
