行业新闻

改性碳酸钙对PBAT生物降解复合膜性能的影响

　碳酸钙是一种重要的功能性无机填料，具有价格低廉、无毒、无味、色泽好、白度高等优点而被广泛用于塑料中。在树脂中添加碳酸钙，不仅可以降低制品的成本，还可使聚合物的刚性、尺寸稳定性、坚硬度和力学性能得到有效改善。

但是，由于碳酸钙表面有许多羟基，与有机高分子材料不能很好的相容，且自身易团聚造成分散性变差，从而给塑料制品的生产加工及使用性能带来了一系列问题。

粉体表面改性是解决团聚和不相容问题的最有效方法之一，而钛酸酯和硅烷是应用最广泛的偶联剂，根据反应机理，钛酸盐是不需要水缩合的质子反应物，硅烷是需要水缩合的羟基反应物。当碳酸钙的表面与可降解聚酯（例如聚对苯二甲酸/己二酸丁二醇酯PBAT）结合时，更适合用硅烷偶联剂改性。这是因为硅氧烷能与CaCO₃和PBAT表面残留的水分子发生反应，减缓分子链的降解速度。

北京工商大学翁云宣教授/张彩丽副教授等采用不同化学结构的硅烷偶联剂改性微米碳酸钙，并将其与PBAT复合，制备出了使用性能与PE膜接近的PBAT/CaCO₃薄膜，攻克了高填充量微米级碳酸钙与生物降解塑料共混时分散性差及易团聚的难题。

通过在无水干燥和有水潮湿两种不同的环境下对纯PBAT膜及PBAT/CaCO₃膜进行人工老化实验，结果表明：

（1）在两种不同的老化条件下，纯PBAT膜的降解速率最快。添加碳酸钙后，由于碳酸钙的遮光作用，降解速率延迟。

（2）对于含有硅烷改性碳酸钙的薄膜，表面改性后碳酸钙的分散性和与基体的结合性都得到了改善。与未改性碳酸钙薄膜相比，其遮阳效果得到改善，抗老化功能增强。

（3）在两种不同的老化条件下，PBAT在水雾条件下的降解速率高于在干燥条件下，这是由于水解加速了PBAT的降解速率。然而，硅烷包覆碳酸钙薄膜的力学性能在水喷雾条件下比在干燥条件下下降更慢。虽然水解反应加快了PBAT的分子量降低速度，但同时，硅烷分子在水存在的情况下自交联形成三维网络，弥补了PBAT基体因分子量降低而丧失的力学性能。

（4）由于实际环境中存在水分子，对延长PBAT/CaCO₃膜在实际环境中的使用寿命至关重要。因此，PBAT/CaCO₃复合薄膜有望作为传统地膜应用的可行替代品。

上一篇：什么是粉体表面改性剂配方？如何确定？下一篇：部分替代，绿色发展，硅微粉、碳酸钙、高岭土

新闻动态

新闻中心

联系我们

南京飞腾新材料科技有限公司

手机：15195762519

电话：025-58771286

邮箱：njfeitengchem@163.com

地址：江苏省南京市鼓楼区中山北路281号2108室