polyme phân hủy sinh học biocompozit sợi tre với chất gắn kết sinh học

Nhóm 1 Polyme phân hủy sinh học / biocompozit sợi tre với chất gắn kết sinh học Tennessee Sản phẩm Trung tâm Lâm nghiệp, 2506 Jacob Drive, Đại học Tennessee, Knoxville, TN 37996-4563, USA nhận 9 tháng 12 năm 2004; sửa đổi ngày 28 tháng 3 năm 2005; chấp nhận 20 tháng 4 năm 2005 Tóm tắt Ảnh hưởng của lyzin trên cơ sở diizocyanat (LDI) như một chất gắn kết trên các thuộc tính của biocompozit từ poly (lactic acid) (PLA), poly (Butylene succinate) (PBS) và chất sợi tre (BF) đã được điều tra. Tính bền kéo, khả năng chịu nước, và độ bám dính ở bề mặt phân pha của cả compozit PLA / BF và PBS / BF đã được cải thiện bằng việc bổ sung các LDI, trong khi sự chảy ra nhiệt trở nên hơi khó khăn do liên kết ngang giữa mạch nền polymer và BF. Nhiệt độ kết tinh và entanpy trong cả hai compozit tăng và giảm theo lượng LDI, tương ứng. Nhiệt của phản ứng tổng hợp trong cả hai compozit bị giảm do bổ sung LDI, trong khi không có sự thay đổi đáng kể trong nhiệt độ nóng chảy. Nhiệt phân hủy của cả hai compozit thấp hơn so với những mạng chuỗi polymer tinh khiết, nhưng các hợp với LDI cho thấy nhiệt phân hủy cao hơn so với trường hợp không có LDI. Các chế phẩm enzym có khả năng phân hủy compozit của PLA / BF và PBS / BF đã được điều tra bởi proteinaza K và Lipaza PS, tương ứng. Cả hai compozit này có thể được nhanh chóng bị phân hủy bởi enzyme và việc thêm vào LDI nhằm trì hoãn sự phân hủy đó. 2005 Elsevier Ltd- trữ quyền tác giả. Từ khóa: Biocompozit ; Poly (lactic acid), Poly (Butylene succinate), sợi tre, diizocyanat Lyzin, chất gắn kết sinh học. 1. Giới thiệu Trong những năm gần đây, sự phát triển của biocompozits từ polyme phân hủy sinh học và các loại sợi tự nhiên đã thu hút được lợi sự quan tâm lớn trong khoa học tổng hợp, bởi vì có thể cho phân hủy hoàn toàn trong đất hoặc bằng cách ủ phân quá trình và không phát ra bất kỳ thành phần độc hại, độc hại. Nhóm 1 Trong số các polyme phân hủy sinh học (acid lactic) đặc biệt poly (PLA) và poly (Butylene succinate) (PBS) được quan tâm thương mại ngày càng tăng. PLA có thể được tổng hợp bằng cách trùng hợp ngưng tụ của các dimer lactide theo chu kỳ. Công nghệ tiên tiến trong công nghiệp trùng hợp đã được phát triển để có thể tổng hợp PLA trọng lượng phân tử lớn dẫn đến một tiềm năng cho vật liệu cấu trúc với thời gian sống đủ để duy trì các đặc tính cơ học mà không có sự thủy phân nhanh chóng ngay cả trong môi trường ẩm ướt, cũng như có khả năng làm phân bón tốt. PLA trong suốt và tinh thể polymer với điểm nóng chảy tương đối cao và có đặc tính dễ vỡ, với cường độ cao và kéo dài chậm sẽ đứt. PBS là nhựa nhiệt dẻo với tinh thể màu trắng có điểm nóng chảy khoảng 90-120 0 C (tương tự như LDPE), nhiệt độ thủy tinh hóa khoảng -45 tới -10 0 C (giữa PE và PP), chịu lực kéo giữa PE và PP, và độ cứng giữa LDPE và HDPE. PBS có khả năng xử lý tuyệt vời và có thể được xử lý trên các máy chế biến polyolefin ở nhiệt độ của 160-200 0 C, thành các sản phẩm khác nhau, chẳng hạn như ép đùn và thổi. Hơn nữa, nguyên liệu của nó, butanediol và succinec acid, có thể sớm được tìm thấy từ các nguồn tài nguyên tái tạo sinh học. Sợi tự nhiên có thể được tái tạo và rẻ hơn thay thế cho sợi tổng hợp, chẳng hạn như thủy tinh và carbon và có rất nhiều lợi thế, chẳng hạn như chi phí thấp, tỷ trọng thấp, độ dẻo dai cao, có khả năng chịu sức mạnh theo tỷ trọng , dễ dàng tách và có khả năng phân huỷ sinh học. Vì vậy, có rất nhiều nghiên cứu về compozit cốt sợi tự nhiên. Tuy nhiên, nhược điểm chính của chất sợi tự nhiên có thể là bản chất ưa nước của nó, làm giảm khả năng tương thích với mạng lưới (nền) polymer kỵ nước. Trong những lĩnh vực tổng hợp, do đó, hầu hết các nghiên cứu đã tập trung vào việc cải thiện các thuộc tính trên mặt phân pha giữa nền polymer và chất độn tự nhiên để tăng cường các tính chất cơ lý của sản phẩm cuối cùng. Mục đích của nghiên cứu này đã được phát triển biocompozits với việc có thể sắp đặt các thuôc tính bên trong bề mặt từ polyme phân hủy sinh học, PLA và PBS, và chất sợi tre bằng cách sử dụng LDI như một chất gắn kết sinh học. Cho đến nay,các loại izocyanat chẳng hạn như methylene diizocyanat (MDI), toluene diizocyanat (hydro hóa MDI), và diizocyanat hexamethylene đã được sử dụng như một chất gắn kết [34-38].Ví dụ, Wang et al. báo cáo về ảnh hưởng MDI Nhóm 1 lên thuộc tính của blend PLA/tinh bột. Việc bổ sung của MDI đem lại kết quả là sự tăng cường của đặc tính cơ học và khả năng chống nước. Tuy nhiên, những izocyanat đã tìm thấy có hạn chế sử dụng như một vật liệu tương hợp sinh học bởi vì chúng là những sản phẩm cuối của quá trình thủy phân, tức là các diamin tương ứng của chúng, chẳng hạn như 4,4 '-methylenedianiline và 2,4-diaminotoluene đã được tìm thấy và nghi ngờ như một tác nhân gây ung thư, gây ra bệnh viêm gan ở người. Vì vậy, việc sử dụng vật liệu không độc hại như một tác nhân ghéo nối, để tổng hợp đầy đủ các biocompozits phân hủy sinh học mà không phát thải các thành phần độc hại. Lyzin-diizocyanat (LDI) được dựa trên lysine với hai nhóm amin và một nhóm cacboxyl, đó là một trong các axit amin tự nhiên. LDI có thể phản ứng với các nhóm hydroxyl hoặc carboxyl trong PLA hoặc PBS, sinh ra các liên kết urethane một cách dễ dàng và hoàn toàn có thể thủy phân thành nguyên liệu [41-45]. Ví dụ, polyurethane tổng hợp từ LDI, glycerol và acid ascorbic (vitamin C) có thể được hoàn toàn bị rã ra trong dung dịch nước và sản lượng chất không độc hại được phân ra của lysine, glycerol và acid ascorbic [46]. Trong thực tế, sự quan tâm của chúng ta tới LDI như một chất gắn kết sinh học xuất phát từ những thực tế này, bởi sự nhiễm độc sinh thái hiện đang là một điểm quan trọng trong biocompozits. 2. Thí nghiệm 2. 1 Hóa chất • PLA (LACEA H-100J0 và PBS (Enpol G5300) được mua từ Mitsui Chemical, Inc (Tokyo, Nhật Bản) và Ire Hóa chất Ltd (Wonju, Hàn Quốc). • Thời gian trung bình và đường kính của sợi tre (BF) được sử dụng trong nghiên cứu này đã được khoảng 500 và 70m. • L-lysine diisocyanate (LDI) được cung cấp bởi Kyowa Hakko Co, Ltd (Tokyo, Nhật Bản). • BF đã được sấy khô trong lò ở 105 0 C trong 6 giờ, trong khi PLA và PBS được sấy khô trong chân không ở 40 0 C 24 giờ trước khi sử dụng. • Proteinaza K và Lipaza PS được mua từ Nacalai Tesque, INC (Kyoto, Nhật Bản). • Tất cả các hóa chất khác được mua từ các nguồn thương mại. 2.2 Sự tổng hợp và nén ép đúc Nhóm 1 Các polyme và BF trước tiên được trộn dưới dạng chất rắn khô. Hỗn hợp này được đặt vào một máy trộn hàng loạt (Labo Prostomill, Tokyo Seiki, Nhật Bản) quay với tốc độ của 30vòng/phút. Sau đó tốc độ quay được tăng lên đến 70 vòng/phút và quá trình nhào trộn được thực hiện trong 5 phút. Sau đó, LDI đã được thêm vào hỗn hợp và quá trình nhào trôn tiếp tục thực hiện trong 10 phút. Lượng LDI thêm vào được thể hiện bằng lượng NCO như phương trình dưới đây : NCO = x100 (%) Các nhiệt độ nhào trộn là 180 0 C và 140 0 C trong các trường hợp của PLA và PBS. Các mẫu nhào trộn được nén đúc thành các tấm dưới áp suất 150 kgf cm -2 ở mức 180 0 C (PLA / BF compozit) và 140 0 C (PBS / BF compozit). 2.3 Thuộc tính kéo giãn và thử nghiệm độ hút nước. Một mẫu hình xương chó (5x0.4x 50 mm) đã được cắt từ các tấm đúc nén và đo độ bền kéo được thực hiện với một máy Shimadzu Autograpg AG-1 (5kN) Kyoto, Nhật Bản) với tốc độ đầu vượt qua mức 5 mm phút -1 . Các mẫu với kích thước 50 x50x0,5mm được sử dụng để kiểm tra trạng thái hấp thu nước sau khi lám khô chân không tại 45 0 trong 24h. Các mẫu được ngâm hoàn toàn trong nước đã khử Ion hóa (25 0 C) và lần lượt đưa ra khỏi nước. Sau đó, các nước dư thừa trên bề mặt đã được loại bỏ bằng cách thấm với khăn giấy và các mẫu vật được cân. Lượng nước bị hấp thụ M t được tính như sau: M t = (W t - W 0 )/ W 0 x100 (%) Với W t , W 0 là trọng lượng của mấu trước và sau khi ngâm trong nước tương ứng. 2.4 Vi sai quét nhiệt lượng kế (DSC) và phân tích lực hấp dẫn nhiệt (TGA) DSC đo lường được thực hiện trên dụng cụ gọi là dPerkin-Elmer Diamond DSC. Các mẫu (khoảng 7 mg) đã được đun nóng đến 200 và 150 0 C ở 20 0 C phút -1 trong PLA và PBS/BF vật liệu tổng hợp, tương ứng, và giữ trong 5 phút để loại bỏ các quá trình nhiệt. Sau đó, các mẫu đã được làm lạnh đến 40 0 C với tốc độ 2 và 10 0 C phút -1 trong PLA và PBS/BF tổng hợp, tương ứng, và đun nóng một lần nữa để 200 và 150 0 C với tốc độ 20 0 C.phút -1 trong PLA và PBS/BF tổng hợp, tương ứng. Việc thu nhiệt và tỏa nhiệt được thể hiện trong bảng 1: Năng lượng kích hoạt cho sự tan chảy của compozit PLA và PBS/BF (70/30) Nhóm 1 Lượng NCO (%) Năng lượng kích hoạt cho sự tan chảy PLA/BF tổng hợp 0 193,9 63,4 0,11 195,1 76,5 0,33 195,3 91,5 0,65 197,0 114,1 1,30 211,9 - điểm cực đại được gọi là nhiệt độ kết tinh (T c ) và nhiệt độ nóng chảy (T m ), tương ứng. Entanpy kết tinh (H c ) và nhiệt của phản ứng tổng hợp (H m ) cũng được xác định từ các cực đại của sự kết tinh và sự tan chảy, tương ứng. Những giá trị này trong các hợp đã được chia theo tỷ lệ trọng lượng của polymer và các giá trị thu được trong Bảng 1. Độ giảm phẩm chất do nhiệt được đo bởi một Perkin-Elmer Pyris 1 TGA. Mẫu khoảng 7 mg đã được đun nóng từ 50 tới 600 0 C với tốc độ 10 0 C.phút -1 dưới dòng nitơ (20mL/phút). 2.5 Đặc tính tan chảy do hiệu ứng nhiệt Hiển nhiên độ nhớt tan chảy của compozit được đo ở nhiệt độ khác nhau với một thử nghiệm dòng chảy (Shimadzu CFT-500D). Những biến dạng nhấn mạnh được áp dụng là 2,452x10 4 Pa và các miệng bình với đường kính và chiều dài chết 1 và 10mm, tương ứng. 2.6 Các chế phẩm enzym thủy phân Mẫu đã được sấy khô chân không (10x10x0.4mm 3 ) được cân và nhúng vào một ống nghiệm 5 ml của dung dịch proteinaza K (50 mM chất đệm Tris-HCL, pH 8,6) và dung dịch Lipaza PS (0,1 M chất đệm photphat, pH 6,0) trong trường hợp của PLA và PBS / BF tổng hợp, tương ứng. Ống nghiệm đã được niêm phong và giữ ở mức 38 0 C trong một thời gian định trước và được thay thế mỗi 48 giờ (proteinaza K) và 1 tuần (Lipaza PS ), do đó hoạt động của enzyme vẫn ở một mức độ mong muốn trong suốt thời gian thử nghiệm. Mẫu sau đó được bỏ ra khỏi dung dịch, rửa kỹ bằng nước cất và ethanol, và sau đó sấy khô trong chân không ở mức 38 0 C. Thời gian quá trình giảm khối lượng được đánh giá và các mẫu còn lại được quan sát bởi SEM 2.7 Hiển vi điện tử quyét Hình thái học của các mẫu bị gãy sau khi thử nghiệm độ bền kéo đã được kiểm tra bằng cách sử dụng một kính hiển vi quét JEOL 5900LV JSM. 3 Kết quả và thảo luận 3.1 Mặt phân giới hình thái học Nhóm 1 Nhiều thuộc tính của vật liệu conpozit sẽ bị ảnh hưởng bởi hình thái học của chúng. Hình 1 cho thấy SEM Hình 1 SEM giao diện của hiển vi giữa mạng lưới và BF trong compozit PLA / BF (70/30) không có (A), hoặc có LDI (lượng NCO, 0,65%) (B), và compozit PBS / BF (70/30) mà không cần (C), hoặc có LDI (lượng NCO, 0,65%) (D). ảnh hiển vi của bề mặt kéo bị gãy của PLA và PBS / BF tổng hợp có hoặc không có LDI. Tổng hợp PLA/BF mà không có LDI, hai giai đoạn có thể được thấy rõ và nhiều BFs đã được kéo ra khỏi mạng lưới trong quá trình nứt gãy, với khoảng trống lớn do đó được tạo ra. Ngoài ra, khoảng cách giữa PBS và BF trong compozit PBS/BF mà không có LDI được nhìn thấy. Những tìm kiếm cho thấy rằng sự tương tác giữa mạng lưới và chất điền đầy rất yếu, bám dính ít ở bề mặt chung. Những tính năng này là điển hình của các vật liệu tổng hợp polymer không tương thích. Mặt khác, ảnh hiển vi của cả hai vật liệu compozit sau khi hóa hợp với LDI 0,65% cho thấy rằng BF xuất hiện đã được phủ với mạng lưới polymer. Cải thiện độ bám dính giưa hai bề mặt này có thể là do tác dụng tương thích copolymer ghép với các trung gian LDI, mà có thể được sản xuất thông qua một phản ứng hóa học giữa các nhóm hydroxyl của polymer và BF nhào trộn trong điều kiện nhiệt độ cao hơn và áp lực [39,40]. Trong bài báo trước đây của chúng tôi, điều đó đã được xác nhận rằng nhóm isocyanate phản ứng với các nhóm thiết bị Nhóm 1 đầu cuối hydroxyl hoặc carboxyl của PLA và các nhóm hydroxyl của tinh bột, sản xuất copolymer ghép của PLA và CS urethane liên kết được xác nhận bởi NMR đo lường [15]. Kết quả hình thái hỗ trợ việc cải thiện tính bền kéo và khả năng chống nước bằng cách thêm LDI, mà sẽ được thảo luận dưới đây. 3.2 Thuộc tính bền kéo Hình 2: Ảnh hưởng của lượng NCO đến các thuộc tính căng của compozit PLA hoặc PBS / BF (70/30). #, Kéo sức mạnh; ■ mô đun Young; ▲, Độ giãn dài phá vỡ. Hình2 cho thấy ảnh hưởng của nhóm isocyanate (NCO) chứa trên các thuộc tính căng của PLA và PBS/BF (70/30 bởi wt) compozit. Trong trường hợp của PLA/BF compozit,lượng NCO tăng 0,33%, độ bền kéo và mô đun Young tăng nhanh chóng từ 29 đến 42 MPa và từ 2666 đến 2964 MPa, tương ứng, và sau đó san bằng-ofF. Tuy nhiên, không có tác dụng đáng kể LDI ngoài ra sự kéo dài đứt, hiển thị giá trị dưới 5%. Tương tự, độ bền kéo của vật liệu tổng hợp PBS / BF tăng nhanh đột biến từ 21 đến 34 MPa với lượng NCO chứa 0,33%, tương ứng, và sau đó san bằng. Tuy nhiên, mô đun Young không có nhiều thay đổi bằng việc bổ sung các LDI. Độ giãn dài đứt tăng nhẹ nếu bổ sung LDI, nhưng vẫn cho thấy giá trị ít hơn 10%. Lượng nhóm NCO tại đó giá trị của độ bền kéo giữ nguyên có thể được xem xét tập trung tại bề mặt phân pha, đó là giá trị tối thiểu của độ bão hòa tại bề mặt phân pha cho một chất gắn kết trong giai đoạn phân tán, vì kích thước trung bình của phân tán BF sẽ không được thay đổi vớiviệc bổ sung các chất gắn kết 15,47- 49]. Nhóm 1 Hình 3 Hình 4 Hình 3 và 4 thể hiện các tác dụng của nội dung BF trên các thuộc tính căng của PLA và PBS / BF compozit có hoặc không có LDI. Lượng NCO được đặt ở mức 0,65%. Trong cả hai compozit mà không có LDI, độ bền kéo giảm dần với sự gia tăng của lượng BF. Điều này có thể là do kết dính kém ở bề mặt phân pha giữa mạng lưới polymer và BF phụ. Đây là một hiện tượng chung trong compozit không tương thích với các đặc điểm khác nhau, chẳng hạn như tính kị nước của Nhóm 1 mạng lưới polymer và tính ưa nước của chất phụ [50-53]. Tuy nhiên, độ bền kéo của các hợp PLA / BF với LDI giữ giá trị của khoảng 45 MPa bằng cách tăng lượng BF lên đến 30% và sau đó giảm. Những giá trị này cao hơn so với những các hợp không có LDI. Hơn nữa, độ bền kéo của PBS / BF compozit với LDI tăng lượng BF ngày càng tăng và sự cải thiện rõ rệt khi lượng BF cao hơn. Điều này có thể là do tăng cường độ bám dính ở bề mặt phân pha giữa mạng lưới polymer và phụ BF bằng cách thêm LDI. Tất cả các compozit cho thấy sự gia tăng của mô đun Young cùng với lượng BF tăng lên. Điều này là phổ biến trong vật liệu compozit được gia cố bằng một chất độn cứng. Mặt khác, các vật liệu compozit với LDI cho thấy giá trị cao hơn compozit không có, chỉ ra rằng tổng hợp đã được tiếp tục làm cứng bằng việc bổ sung các LDI. Độ giãn dài đứt giảm với việc tăng lượng BF trong tất cả các vật liệu compozit. Điều này có thể là do sự gia tăng trong gián đoạn của mạng lưới polymer với sự gia tăng trong giai đoạn phân tán (BF). Tuy nhiên, các compozit với LDI cho thấy độ bền kéo dài đứt hơi cao hơn so với compozit mà không LDI. 3.3.Độ thấm nước BF là chất ưa nước bởi vì nó có chứa một lượng lớn các nhóm hydroxyl, nhưng PLA và PBS là polyme kỵ nước. Hiệu quả của việc bổ sung các lượng chất LDI và BF vào hành vi hấp thụ nước của cáccompozit đã được nghiên cứu và chỉ ra trong hình. 5. Sự hấp thu nước cho tất cả các vật liệu compozit đã tăng đáng kể trong 20 h đầu tiên và sau đó đạt cânbằng. Khi so sánh với các hỗn hợp có và không có LDI, sự hấp thụ số lượng và thời gian để đạt đến sự ổn định nhỏ hơn và lâu hơn, tương ứng, cho tất cả các vật liệu compozit với LDI hơn không có, chỉ ra rằng việc bổ sung của LDI làm cho sự hấp thu nước khó khăn. Điều này có thể được giải thích bởi sự cải thiện trong độ bám dính ở bề mặt phân pha giữa mạng lưới polymer và chất phụ BF do sự ghép nối của LDI và phản ứng của LDI với các nhóm hydroxyl của polyme và BF kết quả là ít ưa nước hơn. Người ta cũng được tìm ra rằng số lượng hấp thụ tăng lên trong tất cả các vật liệu compozit với lượng BF tăng lên. Bởi vì PLA và PBS có thể hấp thụ nước khoảng 1%, lượng BF là yếu tố chủ yếu ảnh hưởng đến sự hấp thu nước của vật liệu compozit.Sự gia tăng của lượng BF làm tăng tốc độ hấp thụ, bởi vì tính ưa nước mạnh mẽ của nó. Nhóm 1 Hình 5: Ảnh hưởng của BF lượng và bổ sung của LDI hấp thụ nước của các vật liệu compozit PLA hoặc PBS / BF. • 0,90 / 10; ■ □, 80/20; ▲ A, 70/30; ♦, 60/40, 50/50; trắng và * (rắn dòng) LDI (lượng NCO, 0,65% ), màu đen +, (dấu gạch ngang dòng) mà không cần LDI 3.4. Nhiệt tan chảy thuộc tính Hình 6 Mối quan hệ của logarit độ nhớt tan chảy hoàn toàn(Ln) và nhiệt độ đối ứng (07/01) PLA / BF compozit.Lượng NCO: •, 0%; ■, 0,11%, 0,33%; ♦, 0,65%, 1,30%. [...]... ngày) có hoặc không có LDI sau khi phân hủy enzyme (A) compozit PLA / BF mà không có LDI, (B) với LDI (Lượng NCO, 0,33%), (C) (0,65%), (D) compozit PBS / BF mà không có LDI, (E) (Lượng NCO, 0,33 %), (F) (0,65%) 4 Kết luận Một nồng độ thấp của LDI là chất gắn kết sinh học đã được bổ sung để biocompozit thân thiện với môi trường trong quá trình nhào trộn Đặc biệt, tính chất căng kéo và khả năng chống nước... biến này phản ứng cơ học- hóa học, cái mà có giá trị cao trong các ứng dụng công nghiệp Những cải thiện này là do tăng cường độ bám dính ở bề mựt phân pha giữa mạng chuỗi polymer và BF Hơn nữa, các kết quả của phân hủy enzyme cho thấy khả năng phân huỷ sinh học có thể được điều chỉnh bằng cách kiểm soát mức độ bám dính trên bề mặt sử dụng LDI Tại các khu vực, nơi mà tính tương hợp sinh học và yêu cầu thiết... các vật liệu compozit có LDI sẽ khó phân hủy hơn so với những compozit không có Bằng cách tăng lượng LDI tốc độ phân hủy trở nên chậm hơn nhiều Cải thiện bám dính bề mặt giữa mạng polymer và BF bằng khả năng kết nối của LDI sẽ làm cho khu vực tiếp xúc với en Hình12 cho thấy hiển vi SEM của PLA hoặc compozit PBS / BF (70/30) với LDI giảm cấp trong thời gian phân hủy khác nhau Nó có thể được nhìn thấy... rõ ràng rằng ma trận của cả hai vật liệu tổng hợp đã trở thành giảm như enzyme phân hủy tiếp tục.Hình 13 cho thấy ảnh hưởng của lượng LDI vào phân hủy tại cùng một thời gian Trong trường hợp của các hợp không có LDI (A và D)zyme nhỏ hơn, dẫn đến giảm tốc độ phân hủy Đa số các mạng lưới bị phân hủy mặc dù phân hủy thời gian ngắn Tuy nhiên, sự mất mát của mạng xảy ra chậm hơn trong các compozit có LDI... PBS và BF, bổ sung của LDI cũng được cải thiện sự ổn định nhiệt của hỗn hợp, nhiệt độ cao hơn phân hủy nhiệt trong compozit với LDI Nhóm 1 Hình 8 Hình 9 Nhóm 1 3.7 Các chế phẩm enzim phân hủy Các hiệu ứng của việc bổ sung của LDI trên khả năng phân huỷ sinh học của vật liệu tổng hợp đã được điều tra bởi phân hủy enzyme bằng cách sử dụng proteinaza K và Lipaza PS, cũng được biết đến để làm suy giảm một... phận trong các compozit có lượng LDI nhiều hơn Như đã đề cập ở trên,ở bề mặt phân pha sự kết dính mạnh mẽ hơn sẽ giảm diện tích tiếp xúc có thủy phân enzyme và điều này sẽ cho kết quả trong một thời gian phân hủy dài hơn Nhóm 1 Hình 12 SEM hiển vi của PLA hoặc compozit PBS / BF với LDI (lượng NCO 0,65%) sau khi thời gian phân hủy enzyme khác nhau (A) kiểm soát của compozit PLA / BF, (B) sau 7 ngày, (C)... giá trị lớn hơn so với các hợp không có LDI Nó cũng được tìm thấy với năng lượng kích hoạt tăng khi lượng LDI tăng lên Điều này cho thấy rằng việc bổ sung của LDI dẫn đến sự gia tăng trở ngại về chuyển động của phân tử của mạng lưới polymer do các liên kết ngang với BF, làm cho sự nóng chảy khó khăn 3.5 Kết tinh và trạng thái tan chảy Tính chất nhiệt đã được nghiên cứu bởi DSC và các kết quả thu được... liên kết urethane giữa mạng lưới polymer và BF việc bổ sung các LDI có thể tăng cường hơn nữa mầm của ma trận polymer Trong cả hai vật liệu tổng hợp, tuy nhiên, kết tinh entanpy (Hc) giảm bằng cách tăng lượng LDI Các chuyển động phân tử của mạng lưới polymer có thể bị hạn chế bởi việc bổ sung các LDI, kết quả là giảm entanpy kết tinh Việc bổ sung các LDI có thể tăng cường hơn nữa sự tạo mầm của mạng polymer... được giảm bổ sung của BF và LDI Đây có thể là do sự tương tác mạnh mẽ giữa mạng lưới polymer và BF ở bề mặt phân pha, giam giữ định hướng chuỗi polymer 3.6 Nhiệt phân hủy Hình 8 và 9 hiển thị các đường cong TGA và biểu đồ nhiệt phái sinh (DTG) cho PLA, PBS, BF, và PLA và PBS / BF hợp với lượng LDI khác nhau Nhiệt phân hủy của PLA và PBS cho thấy trong một giai đoạn hoàn toàn duy nhất và xảy ra tại 376... sát Giai đoạn đầu tiên vớimột khoảng nhỏ trong phạm vi nhiệt độ từ 250 đến 300°C là đặc trưng của các thành phần trọng lượng phân tử thấp, chẳng hạn như hemixenluloza và một trong giai đoạn thứ hai, Nhóm 1 xuất hiện ở nhiệt độ cao trong khoảng 300 và 400°C, tương ứng với phân hủy nhiệt của cellulose Và 1/3 gần 420°C là do lignin phân hủy Trong trường hợp của PLA / BF compozit, sự kết hợp của BF trong . Nhóm 1 Polyme phân hủy sinh học / biocompozit sợi tre với chất gắn kết sinh học Tennessee Sản phẩm Trung tâm Lâm nghiệp, 2506 Jacob Drive, Đại học Tennessee, Knoxville, TN 37996-4563,. trì hoãn sự phân hủy đó. 2005 Elsevier Ltd- trữ quyền tác giả. Từ khóa: Biocompozit ; Poly (lactic acid), Poly (Butylene succinate), sợi tre, diizocyanat Lyzin, chất gắn kết sinh học. 1. Giới. đây, sự phát triển của biocompozits từ polyme phân hủy sinh học và các loại sợi tự nhiên đã thu hút được lợi sự quan tâm lớn trong khoa học tổng hợp, bởi vì có thể cho phân hủy hoàn toàn trong