University of Zagreb. Faculty of Chemical Engineering and Technology.
Abstract
Posljednjih godina, povećanjem brige za okoliš, povećala se i svijest o utjecaju plastičnog otpada na onecišćenje okoliša. Kao najbolja metoda za obradu plastičnog otpada pokazalo se kompostiranje, što je utjecalo na povećanje primjene biorazgradivih polimera. S druge strane, iscrpljivanje fosilnih izvora potaknulo je proizvodnju biopolimera, odnosno polimera na bazi obnovljivih izvora, tj. biomase, za koje se pokazalo i da imaju bolji učinak na okoliš. Unatoč povećanju proizvodnje, biopolimeri su i dalje skuplji u odnosu na širokoprimjenjive polimere te su njihova svojstva često slabija ili ne odgovaraju zahtjevima potrošača. Upravo zbog toga bi miješanje, kao relativno brza i jeftina metoda prilagodbe svojstava polimera, moglo imati ključnu ulogu u povećanju konkurentnosti biopolimera. Polilaktid (PLA) je biopolimer dobiven iz biološkog supstrata kukuruza, šećerne trske, manioke, itd., te su njegova mehanička svojstva slična onima širokoprimjenjivih polimera. Kako bi se proširilo područje primjene, PLA se često miješa s polikaprolaktonom (PCL). PLA/PCL mješavine pokazuju široku paletu fizikalnih svojstava i biorazgradivosti, koja se mogu kontrolirati promjenom udjela komponenata i uvjetima miješanja. Kako su PLA i PCL međusobno nemješljivi polimeri, dodatkom kompatibilizatora moguće je povećati njihovu mješljivost, a time i poboljšati svojstva dobivenih mješavina. U ovome radu proučavane su PLA/PCL mješavine različitih omjera komponenata uz pčelinji vosak (BW) kao kompatibilizator. Istraženo je kako pčelinji vosak utječe na slobodnu površinsku energiju, mehanička i toplinska svojstva te morfologiju PLA/PCL mješavina. Utvrđeno je kako dodatak BW u PCL/PLA mješavine značajno utječe na konačna svojstva mješavina.Increasing environmental concerns have also increased the awareness of the impact of plastic waste on environmental pollution. Composting proved to be the most advantageous method for the treatment of plastic waste, thus biodegradable and compostable polymers have found application in various fields. On the other hand, bio-based polymers, i.e. polymers produced from renewable feedstock, biomass in general, might replace fossil sources and also have considerable environmental benefits. In spite of increasing production capacity, biopolymers are still quite expensive compared to commodity polymers and their properties are also often inferior or do not correspond to the expectation of converters or users. Blending is a relatively cheap and fast method to tailor the properties of plastics. As a result, this approach may play a crucial role in increasing the competitiveness of biopolymers. Polylactide (PLA) is a biopolymer derived from from biological substrate of maize, cassava, sugar cane, etc., and its mechanical properties resemble that of present day commodity plastics. In order to broaden the area of application, PLA is often blended with polycaprolactone (PCL). PLA/PCL blends show a wide variety of physical properties and biodegradability, which can be controlled by adjusting the blending ratio and preparation conditions to meet various applications. PLA and PCL are immiscible polymers, therefore compatibilizers can be used to improve their miscibility. In this study, PLA/PCL blends of different compositions were prepared with and without beeswax (BW) as a compatibilizer. The effect of beeswax on surface free energy, morphology, mechanical and thermal properties of the blends was examined. It was found that the addition of BW in PCL/PLA blends significantly affects the final properties of the blends
