Phổ hồng ngoại, cấu trúc và tính chất nhiệt của vật liệu polyme blend trên cơ sở poly axit lactic và copoyme etylen-vinylaxetat

Polylactic acid is one of the most popular bioplastics used in recent years and it is often mixed with other polymers or chemicals to form polymer blend because polylactic acid is able to accelerate biodegradation of polymer blends. This paper presents some results of study on polymer blend based on polylactic acid (PLA) and ethylene-co-vinylacetate copolymer (EVA). Fourier transform infrared spectroscopy of polymer blend PLA/EVA shows that position of peaks of C=O, C-O-C groups shifts to intermediate position characterized these groups in PLA and EVA due to their dipole-dipole interactions. These interactions make PLA and EVA disperse into each other more regularly. The presence of PLA increases slightly initial degradation temperature of polymer blend with PLA contents of 20 - 60 wt.%. EVA enhances oxidation thermostability of polymer blend at high temperatures.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Phổ hồng ngoại, cấu trúc và tính chất nhiệt của vật liệu polyme blend trên cơ sở poly axit lactic và copoyme etylen-vinylaxetatT¹p chÝ Hãa häc, T. 45 (6), Tr. 666 - 670, 2007 Phæ hång ngo¹i, cÊu tróc vµ tÝnh chÊt nhiÖt cña vËt liÖu polyme blend trªn c¬ së poly axit lactic vµ copoyme etylen-vinylaxetat §Õn Tßa so¹n 10-11-2006 Th¸i Ho ng1, §ç V¨n C«ng1, Masao Sumita2 1 ViÖn Kü thuËt NhiÖt ®íi, ViÖn Khoa häc v+ C«ng nghÖ ViÖt Nam 2 Khoa Hãa h÷u c¬ v+ khoa häc vËt liÖu, Häc viÖn C«ng nghÖ Tokyo, NhËt B¶n Summary Polylactic acid is one of the most popular bioplastics used in recent years and it is often mixed with other polymers or chemicals to form polymer blend because polylactic acid is able to accelerate biodegradation of polymer blends. This paper presents some results of study on polymer blend based on polylactic acid (PLA) and ethylene-co-vinylacetate copolymer (EVA). Fourier transform infrared spectroscopy of polymer blend PLA/EVA shows that position of peaks of C=O, C-O-C groups shifts to intermediate position characterized these groups in PLA and EVA due to their dipole-dipole interactions. These interactions make PLA and EVA disperse into each other more regularly. The presence of PLA increases slightly initial degradation temperature of polymer blend with PLA contents of 20 - 60 wt.%. EVA enhances oxidation thermostability of polymer blend at high temperatures. I - Më ®Çu ®é bÒn kÐo ®øt lín [2]. §Æc biÖt, PLA cã kh¶ n¨ng ph©n huû sinh häc ë ®iÒu kiÖn th êng, dÔ C¸c chÊt dÎo cã nguån gèc dÇu má ® ® îc t¸i sinh, do ®ã kh«ng g©y « nhiÔm m«i tr êng.® a v o sö dông trªn thÕ giíi kho¶ng nh÷ng Tuy nhiªn, PLA kh¸ gißn v cã ®é d n d i khin¨m 1950 v trë th nh vËt liÖu cña thÕ kû 20 ®øt thÊp nªn h¹n chÕ kh¶ n¨ng sö dông cña nãtrong nhiÒu lÜnh vùc nh bao gãi, vËt liÖu x©y [3,4]. §Ó n©ng cao c¸c tÝnh chÊt cña PLA còngdùng, giao th«ng vËn t¶i… v sÏ cßn ®ãng vai nh c¶i thiÖn kh¶ n¨ng ph©n huû sinh häc cñatrß quan träng trong t ¬ng lai [1]. Tuy nhiªn do c¸c polyme kh¸c, PLA ® îc trén hîp (blendkh¸ bÒn trong ®iÒu kiÖn m«i tr êng khÝ quyÓn, ho¸) víi c¸c polyme cã nguån gèc tù nhiªn nhthêi gian ph©n huû cña c¸c chÊt dÎo th êng kÐo tinh bét [5], polyme cã kh¶ n¨ng ph©n huû sinhd i nªn chóng tån ®äng v g©y « nhiÔm m«i häc nh polyvinylancol [6] hay c¸c polymetr êng. §Ó h¹n chÕ ®iÒu n y, c¸c nh khoa häc kh«ng cã kh¶ n¨ng ph©n huû sinh häc v cã® tiÕn h nh nghiªn cøu v chÕ t¹o c¸c c¸c chÊt nguån gèc dÇu má nh polyetylen, polypropylendÎo míi, cã nguån gèc tù nhiªn, th©n thiÖn víi [7]….m«i tr êng v dÔ bÞ ph©n huû khi qua sö dông. Copolyme etylen-vinylaxetat (EVA) l métMét trong sè c¸c chÊt dÎo ®ã l poly (axit lactic) polyeste cã nhiÒu tÝnh chÊt tèt nh ®é d n d i(PLA), mét polyeste cã c¸c tÝnh chÊt gÇn gièng khi ®øt lín, mÒm dÎo, bÒn xÐ, trong suèt [8 -víi mét polyme cã nguån gèc dÇu má l 12]…. Tuy nhiªn, nã kh«ng cã kh¶ n¨ng ph©npolyetylen terephtalat (PET) nh ®é cøng cao, huû sinh häc trong ®iÒu kiÖn th êng. ViÖc trénnhiÖt ®é nãng ch¶y cao, modun ® n håi cao v hîp EVA víi PLA cã thÓ c¶i thiÖn ® îc kh¶666n¨ng ph©n huû sinh häc cña EVA còng nh c¶i - CÊu tróc cña polyme blend ® îc quan s¸tthiÖn mét sè tÝnh chÊt c¬ lý cho PLA. trªn ¶nh hiÓn vi ®iÖn tö quÐt (SEM) cña mÉu, B i n y tr×nh b y c¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu sù chôp trªn thiÕt bÞ JEOL 5300 (NhËt B¶n) t¹it ¬ng t¸c cña PLA víi EVA b»ng phæ hång ViÖn Kü thuËt NhiÖt ®íi víi ®é phãng ®¹i 1000ngo¹i biÕn ®æi Fourier, cÊu tróc h×nh th¸i v ®é lÇn, mÉu ® îc phñ líp b¹c máng tr íc khi chôp.bÒn oxi hãa nhiÖt cña vËt liÖu polyme blend - Ph©n tÝch nhiÖt-khèi l îng (TGA) ® îcPLA/EVA. C¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu cho thÊy, thùc hiÖn trªn m¸y Universal V3.8BTA (NhËtkhi trén hîp PLA víi EVA, c¸c pÝc hÊp thô cña B¶n) t¹i Khoa VËt lý tr êng §¹i häc Khoa häcnhãm C=O v C-O-C bÞ chuyÓn dÞch vÒ gi¸ trÞ Tù nhiªn H Néi, tèc ®é gia nhiÖt 5oC/phótn»m trung gian gi÷a c¸c gi¸ trÞ cña chóng trong trong m«i tr êng kh«ng khÝ, tõ nhiÖt ®é phßngPLA v EVA. Sù ph©n t¸n cña PLA v EVA v o ®Õn 500oC.nhau x¶y ra tèt h¬n khi h m l îng PLA hayEVA lín. Sù cã mÆt cña PLA l m t¨ng nhiÖt ®é III - KÕt qu¶ v th¶o luËnb¾t ®Çu ph©n huû trong khi EVA c¶i thiÖn ®ébÒn oxi hãa nhiÖt ë nhiÖt ®é cao cña vËt liÖu 1. T!¬ng t¸c cña 2 polyme th#nh phÇn trongpolyme blend. polyme blend PLA/EVA II - Thùc nghiÖm H×nh 1 biÓu diÔn phæ hång ngo¹i biÕn ®æi ...