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嘉峪檢測網 2021-04-06 15:05
PGA是什么材料?它會是替代塑料的高性價比產品嗎?我們一起了解下。
一、PGA簡介
聚乙醇酸(PGA) ,又稱聚羥基乙酸,是一種單元碳數最少、具有可完全分解的酯結構、降解速度最快的脂肪族聚酯類高分子材料。PGA也是一種熱塑性脂肪族聚酯,玻璃化轉變溫度溫度為40℃,熔融溫度約為225℃。
相對于市場上主流的PBAT/PLA等可降解塑料來說,PGA 材料目前價格比較高,市場供應量也較小。
二、PGA的主要特點&應用
1.全降解性以及良好的生物相容性
全降解性代表PGA降解條件溫和,在水和微生物的作用下,在自然環境中能實現快速降解,并且降解產物對人和環境都是無害。
因為這款材料的降解性好,且降解產物無害,PGA 還可以用于工業或者家庭堆肥,PGA工業堆肥的降解速率與纖維素類似,120天后即可完全降解。另外,PGA的海水降解性能優異,在28天時降解率與纖維素相當,達75.3%。
另一方面,PGA還是理想的生物降解誘發劑,通常將PGA與其他材料配合使用,可提升整體的綜合性能。比如利用PGA與PLA共混改性材料制備的一次吸管,不但具有耐水,耐油脂,耐高溫的特點,其降解性能比純的PLA產品更優異。
同時PGA具備良好的生物相容性,它在人體內可降解成水和二氧化碳,因此被廣泛應用于醫療外科手術縫合線、骨折內固定、組織工程修復材料及藥物控制釋放體系等。
2.機械強度高
PGA具有極高的機械強度,它的機械性能優于常見的通用塑料和其他的降解塑料,與工程塑料相當。PGA具有較高的結晶度(45%~55%),其力學性能接近ABS等工程塑料,優于一些其他的可降解塑料。所以PGA能和其他高分子材料配合用于擠出和注射成型,也可與其他樹脂共混制備聚合物合金材料。
PGA材料具有很好的汽/氧阻隔性能,是綜合阻隔性最好的材料之一,其對水汽的阻隔性能較PLA高100倍,這與PE材料類似。
鑒于PGA優異的阻隔性能,PGA可以廣泛用于保鮮包裝、瓶材等領域。比如將PGA應用于可降解農膜,可以彌補PLA及PBAT等傳統降解材料的性能缺陷。這種PGA農膜除了保溫保濕作用好以外,該農膜能在土壤中快速降解,因而不會對土壤產生污染,極大解決了農業生產過程中的環保問題。
三、PGA的工藝路線
近年來,日本、美國等發達國家積極開發聚乙醇酸(PGA)、脂肪族聚酯(PCL)等新型石油基可降解塑料。國際上主要通過乙醇酸、乙醇酸酯、乙交酯等原料在催化劑作用下縮聚而成,工藝技術路線以乙交酯開環聚合法為主。
四、PGA目前面臨著哪些問題
雖然PGA 表現出了優異的性能,但在目前的加工、使用過程中依然存在很多問題,例如:
(1)產品貨架期短
PGA出色的降解性能帶來的負面影響,即產品貨架期短??赏ㄟ^物理改性和化學改性的方法加以彌補,仍需進一步的研究。
(2)加工難度大
PGA幾乎不溶于任何溶劑,且熔點與熱分解溫度接近,加工溫度區間窄,加工難度較大??赏ㄟ^復配加工助劑的方法解決,仍需進一步的研究。
(3)密度大
PGA的密度約1.5-1.6g/cm3,而其他可降解塑料約1.2-1.3g/cm3,相同的體積下PGA的消耗量更大。由于PGA的機械性能更優異,可通過減量使用加以彌補。
相信在不久的將來,一定有性價比更高的可降解塑料出現。
來源:Internet