Ученые Белгородского государственного технологического университета (БГТУ) имени В. Г. Шухова разработали состав биополимера и способ его получения, который полностью разлагается на воду и углекислый газ за 20–90 дней.
Разработанный композит состоит из биоразлагаемой матрицы на основе полимолочной кислоты (ПМК, полилактид), которая растворяется в бензоле, соединенной с натуральным наполнителем — обработанным специальным образом порошком из стеблей льна, смешанным с уксусным ангидридом и серной кислотой.
Модифицирование наполнителя предотвращает избыточное набухание материала при воздействии влаги. Кроме того, этот процесс минимизирует потери воды во время получения композита, что гарантирует стабильность производственного процесса и воспроизводимость свойств конечного продукта. На данное изобретение получен патент.
«Мы изучаем взаимодействие полимерной матрицы и растительных наполнителей на молекулярном уровне, подбираем оптимальные рецептурные соотношения, модифицируем поверхности частиц, исследуем режимы температур и давления, чтобы добиться не только биоразлагаемости, но и высоких физико-механических характеристик. Этот процесс требует кропотливой работы, постоянного анализа результатов и совершенствования методики, но именно он позволяет создавать действительно конкурентоспособные и экологичные материалы, которые могут найти широкое применение в самых разных отраслях промышленности», — отметила ведущий научный сотрудник НИЛ кафедры Теоретической и прикладной химии БГТУ имени В. Г. Шухова Наталья Черкашина.
Отмечается, что полученный композит превосходит существующие аналоги по физико-механическим характеристикам почти на 30% за счет повышенного сцепления между матрицей и наполнителем. Изделия из полимолочной кислоты при компостировании полностью разлагаются на воду и углекислый газ за 20–90 дней, в то время как полимеры на основе ископаемого сырья разлагаются более 100 лет.
Материалы отличаются коротким жизненным циклом и повышенными физико-механическими характеристиками, что делает их пригодными в том числе для производства упаковки, стройматериалов, товаров для дома, а также материалов для 3D-печати и других изделий.
Разработанный способ и состав биоразлагаемых полимерных композитов планируется внедрить в производственные процессы компаний региона. Также в будущем создатели биопластика хотят расширить спектр сфер применения растительных наполнителей.
Источник: https://plastinfo.ru…, фото: https://www.freepik.com/…
