從1907年第一種合成塑料的誕生,到現在各種種類的塑料進入人們生活的每一個角落,成為人類社會的一部分,塑料產業已經走過一個世紀的風雨路程。然而,100年后的今天,我們在享受塑料帶來的方便舒適的生活時,也不得不面對它造成的各種問題,首當其沖的就是環境污染——傳統塑料化學成分穩定,很難降解消失。
針對這個問題,各個國家相繼出臺了限制塑料制品使用的法規,比如我國于今年6月1日開始實行的關于限制生產銷售使用塑料購物袋的通知。同時,工業界也不斷地在努力尋找傳統塑料的替代品,其中,聚乳酸(PLA)由于研究時間長,技術較為成熟,得到了最為廣泛的關注及應用,有望在包裝、工程塑料等領域取代傳統塑料。與傳統的石油基塑料不同,聚乳酸是由植物淀粉發黏酵而得的乳酸聚合而成,這是一種可再生資源。同時,聚乳酸具有良好的生物可降解性,用它制成的塑料制品在廢棄后埋于土壤中可在6個月到12個月內自動降解為水和二氧化碳,對環境的危害遠小于傳統塑料。
聚乳酸還具有較好的加工性能,能適用于傳統的擠出、注塑、吹塑等加工方法。然而,由于聚乳酸獨特的分子結構,它在加工過程中隨著溫度的升高,黏性數將迅速下降,同時引發熔體強度下降,熔體破裂、松弛,產量降低等問題。這些問題在一些需要熔體強度的加工過程,如吹塑、發泡中,顯得尤為突出。因此,如何提高聚乳酸的熔體強度,改善其加工性能以拓展其應用前景,成為擺在業界前的一個新問題。羅門哈斯公司(RohmandHaas)是一家世界級的化學品供應商,同時,也是一家極具社會責任感的公司,一向致力于可降解材料的應用和推廣,與世界著名的可降解材料生產商也有著廣泛而密切的聯系。去年,羅門哈斯公司與世界最大的聚乳酸生產商(Naturework)合作,推出了專門用于聚乳酸透明應用體系增韌改性的PARALOIDTMBPM-500。如今,憑借著在塑料加工助劑領域的雄厚技術基礎與豐富經驗,羅門哈斯公司為聚乳酸的加工性能提供了改善方案——PARALOIDTMBPMS-255,265。
PARALOIDTMBPMS是一種全新概念的加工助劑,它經過特別設計的成分及分子結構能夠在加工中有效地和聚乳酸分子作用,形成均勻的物理網絡結構(避免凝膠的生成),以提高熔體強度。一旦熔體強度得到提高,在加工過程中就能夠有效地阻止熔體破裂,使加工過程更為穩定,從而提高產量。同時,也可以在一定程度上提高產品的質量,例如在吹塑工藝下減小聚乳酸薄膜的厚度等等。
本次推出的PARALOIDTMBPMS系列加工助劑有兩個牌號,BPMS-255和BPMS-265。通過拉伸黏度計(ExtensionalViscosityFixture),可以得到BPMS與聚乳酸體系在熔融狀態下的拉伸黏度,這是一個重要的物理參數,直接反映了聚合物體系的熔體強度。在實驗中可以發現,只要2%的BPMS就可以明顯地提高聚乳酸體系的熔體強度,而在5%的添加量的時候,整個體系的熔體強度就能夠提高到一個理想的程度。同時,BPMS對體系的熔體黏度的提高卻不大,將不會在加工過程中引入新的問題。由實驗結果可以看出,在兩個牌號中,同為5%的添加量,BPMS-255可以提供中等程度的熔體強度,而BPMS-265則提供較高的熔體強度。
同時,BPMS系列也兼顧了某些應用對材料透明性的要求。
BPMS系列在分子成分上的設計使得它能夠與聚乳酸有著很好的相容性,在5%添加量的情況下,它能夠均勻地分散在聚乳酸基體中,而不是形成微相區,這樣,就把其對基體透明度的影響降到最低。從實驗結果來看,BPMS-255提供的熔體強度雖然比不上BPMS-265,但它對產品透明性,主要是濁度的影響卻很小,幾乎可以忽略不計,而BPMS-265則對產品的濁度有一定影響。生產商完全可以根據自己對產品的要求選擇更為合適的牌號。
PARALOIDTMBPMS系列加工助劑在聚乳酸體系中的優秀性能使聚乳酸的加工變得更加容易。隨著適用于聚乳酸體系的抗沖改性劑(BPMSeries)及加工助劑(BPMSSeries)的推出,作為一種環境友好的可降解材料,聚乳酸的應用領域正在不斷地拓展,這對整個化學工業乃至社會的可持續發展來說是一件好事。羅門哈斯公司作為化工企業的一員,懷著自身對未來的責任感,也將持續加強研究,努力開發功能更為完善的產品,以滿足更廣泛的要求,為以聚乳酸為代表的可降解塑料的推廣和應用貢獻自己的力量。可降解塑料替代傳統塑料,在現在看來似乎困難重重,但正如羅門哈斯公司的信條“ImagethePossibilities”所言,這是一個擁有無限可能的嶄新未來。

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