CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN cứu, ĐÁNH GIÁ sự PHÂN hủy của poly lactic axit PLA và vật LIỆU tổ hợp TRÊN cơ sở PLA - Pdf 20

MỤC LỤC
PHẦN 1. TỔNG QUAN 4
MỞ ĐẦU
Polyme với sự phong phú về chủng loại và đa dạng về tính chất, đang đóng
vai trò quan trọng trong sản xuất và sinh hoạt của con người [1 ]. Tính đến năm
2006, toàn thế giới tiêu thụ 180 triệu tấn chất dẻo/ năm. Một nửa lượng chất dẻo
sau tiêu thụ bị thải ra môi trường mỗi năm [2]. Phần lớn các polyme hiện đang
được sử dụng có nguồn gốc dầu mỏ, chúng trơ với điều kiện phân hủy trong môi
trường tự nhiên và phải mất hàng trăm năm mới phân hủy khi chôn trong đất nên
gây ô nhiễm môi trường [3]. Do đó, việc nghiên cứu để tìm ra chất dẻo và polyme
“sạch và xanh” hơn, có khả năng phân hủy sinh học, thân thiện và không gây ô
nhiễm môi trường để thay thế cho các chất dẻo và polyme không phân hủy sinh
học thu hút sự quan tâm lớn của các nhà khoa học.
1
Từ những năm 1980, nhiều nước trên thế giới đã nghiên cứu vật liệu polyme
tự phân hủy sinh học để sử dụng trong nông nghiệp, lâm nghiệp, bảo quản thực
phẩm và y tế. Trong số các polyme có khả năng phân hủy sinh học thì poly axit
lactic (PLA) được nghiên cứu nhiều nhất do có nhiều tính chất giống với polyme
nhiệt dẻo truyền thống như độ bền kéo đứt, độ bền nhiệt, môđun lớn. PLA còn có
khả năng chống cháy, chống bức xạ tử ngoại và khả năng phân hủy sinh học. Tuy
nhiên, PLA khá giòn và độ cứng cao lên khó sử dụng làm vật liệu bao gói, quy
trình điều chế khá phức tạp và đòi hỏi công nghệ cao khiến giá thành PLA đắt [4].
Để cải thiện cơ tính, hạ giá thành và mở rộng phạm vi ứng dụng của PLA, nhiều
nghiên cứu đã tiến hành trộn hợp PLA với các polyme có khả năng và không có
khả năng phân hủy sinh học để tạo thành các vật liệu polyme blend có những tính
chất tốt, kết hợp được các tính chất nổi trội của PLA và polyme được trộn hợp.
Chẳng hạn như các polyme phân hủy sinh học poly(etylen sucxinat) (PES) [25],
polybutylen sucxinat (PBS), poly(butylen sucxinat adipat) (PBSA) [26],
poly(etylen glycol) (PEG) [22], poly vinyl ancol (PVA)… và các polyme không
phân hủy sinh học như polyetylen (PE), polypropylen (PP), copolyme etylen
vinylaxetat (EVA) Nhưng các polyme không phân hủy sinh học hiện là đối tượng

tiếp đến sự thủy phân của PLA. Việc nghiên cứu phân hủy của PLA và các vật liệu
polyme blend của PLA trong các môi trường hóa học (axit, đệm và bazơ ) cũng như
các môi trường sinh học (chứa enzym và vi sinh vật ) đã được nghiên cứu khá chi
tiết. Song phần lớn các nghiên cứu trên được thực hiên riêng rẽ. Trên thực tế, sự
phân hủy của PLA và các vật liệu của PLA trong môi trường tự nhiên chịu tác động
đồng thời của các quá trình phân hủy hóa và sinh học, ngoài ra còn có tác động của
tử ngoại. Do đó, trong bài thực tập này, việc nghiên cứu sự phân hủy của màng
mỏng polyme blend PLA/EVA chế tạo bằng phương pháp tạo màng trong các môi
3
trường hóa học và môi trường kết hợp các yếu tố tác động của tử ngoại và các vi
sinh vật trong đất được thưc hiện.
Bài thực tập môn này trình bày kết quả nghiên cứu sự phân hủy của
polyme blend trên cơ sở PLA/EVA trong các môi trường khác nhau (hóa học, vi
sinh vật, vật lý). Sự thay đổi vị trí hấp thụ đặc trưng của các nhóm chức, thay đổi
pH, tính chất nhiệt và cấu trúc hình thái của vật liệu trước và sau phân hủy.
PHẦN 1. TỔNG QUAN
1.1. POLY AXIT LACTIC ( PLA)
1.1.1. Tình hình phát triển của PLA
Poly axit lactic đã được Wallace Carothers một nhà khoa học của tập đoàn
Dupont phát hiện lần đầu tiên vào năm 1932 và được sản xuất ở quy mô rất nhỏ
[5 ]. Nó có khối lượng phân tử thấp, giá thành rất cao. Phần lớn PLA chỉ được sử
dụng trong lĩnh vực y khoa như làm chỉ khâu vết thương, làm mô cấy dưới da,
thuốc giảm đau, bôi ngoài da.
Tập đoàn Cargill là một trong những nhà máy tiên phong sản xuất PLA.
Cargill bắt đầu tìm được công nghệ mới để sản xuất PLA ở quy mô lớn (công
nghiệp) vào năm 1987 và xây dựng nhà máy vào năm 1992. Sau 10 năm tìm ra
công nghệ, Cargill đã kết hợp với Dow Chemical Company Inc, để thành lập hãng
4
có tên là Cargill Dow Polyme LLC (CDP) sản xuất PLA. Họ đã xây dựng một số
địa điểm sản xuất ở Nebraska (có khẳ năng sản xuất 140.000 tấn PLA/ năm, dự

2CH
3
CHOHCN + H
2
O + H
2
SO
4
→ 2CH
3
CH(OH)COOH + ( NH
4
)
2
SO
4
Quá trình este hoá:
CH
3
CH(OH)COOH + CH
3
OH → CH
3
CH(OH)COOCH
3
+ H
2
O
Quá trình thuỷ phân trong môi trường axit:
CH

+ Ca(OH)
2
→ [CH
3
CH(OH)COO]
2
Ca
2+
+ 2H
2
O
Quá trình thuỷ phân bởi axit sunphuric:
[CH
3
CH(OH)COO]
2
Ca
2+
+ H
2
SO
4
→ 2CH
3
CH(OH)COOH + CaSO
4
Quá trình este hoá:
CH
3
CH(OH)COOH + CH

phương pháp này so với phương pháp tổng hợp hóa học. Mặt khác, do sử dụng
nguyên liệu đầu vào là tinh bột (một nguồn phổ biến và tái sinh hằng năm) nên
phương pháp này giảm giá thành axit lactic.
1.1.2.2. Điều chế PLA
Có hai phản ứng chủ yếu: Phản ứng trùng ngưng và phản ứng trùng hợp mở
vòng lactit.
• Phản ứng trùng ngưng
PLA được tổng hợp từ nhiều phân tử monome axit lactic bằng phản ứng
trùng ngưng, kèm theo sự tách nước. Có nhiều phương pháp trùng ngưng như
trùng ngưng trong khối nóng chảy, trùng ngưng trong dung dịch, trùng ngưng
trong tướng rắn. Các phản ứng trùng ngưng là phản ứng thuận nghịch nên chỉ thu
được polyme có khối lượng phân tử hạn chế do đó phương pháp này ít được sử
dụng để tạo PLA [21].
Phản ứng trùng ngưng tạo PLA được trình bày trong hình 1
7

H O CH
CH
3
C
O
OH
CH C
O
CH
3
OH OH
n
n
n(

−2
n
Lactit
Hình 2. Phản ứng trùng ngưng của axit lactic tạo lactit
O
O
CH
3
CH
3
O CH
CH
3
C
O
O CH
CH
3
C
O
O. .
t, xt,p
Lactit poly lactit
Hình 3. Phản ứng trùng hợp mở vòng của lactic tạo polylactit
Xúc tác có thể sử dụng là các hợp chất của kim loại như thiếc, nhôm, chì,
kẽm bimut, sắt và ytri. Phản ứng trùng hợp mở vòng lactit dưới xúc tác SnOct
2
diễn ra như sau:
8
O

dầu mỏ.
1.1.3.1. Tính chất vật lí
PLA là một loại nhựa ở dạng hạt có màu trắng, đục, cứng, giòn, dễ vỡ, độ
bền nhiệt giảm nhanh trong điều kiện nhiệt độ và độ ẩm cao.
Bảng 2: Một số tính chất vật lí của PLA [10]
Khối lượng phântử(ĐVC) 100000–300000
Khối lượng riêng (g/cm
3
) 1,25
Nhiệt độ nóng chảy (
o
C) 190
Nhiệt độ thuỷ tinh hoá (
o
C) 60
Độ bền kéo đứt (MPa) 53
Độ dãn dài khi kéo đứt (%) 10%–100%
Môđun (MPa) 350– 450
9
1.1.3.2. Tính chất cơ
PLA có tính chất cơ giống với một số nhựa nhiệt dẻo thông dụng. Nó có độ
cứng cao, dễ tạo thành nếp khi gấp, độ bền mài mòn cơ học cao, môđun lớn, độ
bền kéo đứt lớn nhưng khả năng dãn dài kém [3]. Tính chất cơ học của PLA có thể
thay đổi trong phạm vi rộng từ mềm, dãn dẻo tới cứng và nhựa có độ bền kéo cao,
phụ thuộc vào thành phần và khối lượng phân tử. Khi khối lượng phân tử tăng, cở
tính PLA tăng (khối lượng phân tử của PLA tăng từ 23.000 đến 67.000 thì độ bền
uốn tăng từ 64 đến 106 MPa còn độ bền kéo lại giảm còn 59 MPa.Với PDLLA, khi
khối lượng phân tử tăng từ 47.500 đến 114.000 thì độ bền kéo đứt thay đổi từ 49
đến 53 MPa, lực xoắn biến đổi từ 84 đến 88 MPa.PLLA kết tinh và có thể phân
hủy sinh học, trong khi PDLLA khi cùng khối lượng phân tử [49].

g
ở 59°C. Độ bền nhiệt của PLA giảm nhanh
trong điều kiện nhiệt độ và hơi ẩm cao.
1.1.4. Ứng dụng cuả PLA
PLA là một vật liệu quan trọng có rất nhiều ứng dụng. Nó được dùng trong y
học, trong ngành công nghiệp dệt sợi, ngành công nghiệp sản xuất bao bì và còn
được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác trong đời sống. Ứng dụng quan trọng của
PLA là trong ngành công nghiệp sản xuất bao bì [27].
Trong y học PLA được dùng làm chỉ khâu vết thương, dùng làm mô tế
bào…[21]. Trong ngành công nghiệp dệt sợi. Trong ngành sản xuất bao bì PLA
được dùng làm vật liệu đóng gói, làm các loại chai có độ trong cao, làm các loại
bao bì cứng trong suốt…[21].
Nature works – sản phẩm của tập đoàn Cargill – là nhãn hiệu được sử dụng
rộng rãi nhất. Năng lực của nhà máy sản xuất Nature works nhãn hiệu dẫn đầu thị
trường nhựa sinh học cảu Mỹ, khoảng 150.000 tấn – tương đương 0, 1% thị phần
toàn cầu, các sản phẩm từ PLA đa dạng về đặc tính và chủng loại từ hộp đựng thực
phẩm, đồ dùng nhà bếp đến thỏi dưỡng môi…[21].
Mirel lần đầu tiên được ứng dụng năm 2007 khi tập đoàn bán lẻ Target sử
dụng phiếu quà tặng làm bằng loại nhựa này tại 129 siêu thị của mình. Xét về ưu
thế thì Nature works so với Miren vẫn hơn vì có thể dùng sản xuất các loại bao bì
trong suốt như vỏ chai nước suối [56].
PLA là một loại polyme được sử dụng nhiều trong tương lai và nó là một
bước đột phá trong ngành sản xuất bao bì.
Như vậy, PLA là một polyme có nhiều ưu điểm như độ bền kéo đứt cao, có
thể gia công như nhựa nhiệt dẻo, có khả năng phân hủy trong điều kiện môi trường
11
tự nhiên, có khả năng tương hợp sinh học và có sẵn trong các nguồn tái sinh… Do
đó nó có nhiều khả năng ứng dụng trong thực tế. Tuy nhiên, một số nhược điểm
như giòn, dãn dài khi đứt thấp, dễ bị phân hủy, quy trình điều chế phức tạp và giá
thành cao đã hạn chế khẳ năng sử dụng của nó. Để khắc phục được các nhược

xuất theo công nghệ đồng trùng hợp khối etylen và vinyl axetat ở áp suất cao. EVA
thuộc loại nay thường có tính chất giống với tính chất của một số loại cao su,được
sử dụng làm keo nóng chảy và một số ứng dụng khác của chất dẻo. Tên thương
mại của EVA loại này trên thị trường như: Bakelit (UCC), Elvax (Dupont),
Alkaten (ICI), Ultraten (USI)
+ EVA có hàm lượng vinyl axetat và etylen gần bằng nhau (45-55%): Các
EVA này được sản xuất theo cộng nghệ đồng trùng hợp etylen va vinyl axetat
trong dung dịch ở áp suất trung bình. EVA thuộc loại này thường được sử dụng
làm cao su đặc biệt. Sản phẩm thương mại phổ biến của EVA loại này là Lavapren
của hãng Bayer (CHLB Đức).
+ EVA có hàm lượng vinyl axetat cao(60-90%): Các EVA loại này được sản
xuất theo phương pháp trùng hợp nhũ tương ở áp suất 300-1500 psi. EVA thuộc
loại này là các nhựa nhiệt dẻo. Tên thương mại của EVA loại này trên thị trường
như Mowilith và vinyl (Motecatini Edison), Airplex (Air Product and
Chemicals,Inc.), (Wacker) [28].
1.2.1.3. Tính chất của EVA
EVA là một copolyme độ dãn dài khi đứt lớn, mềm dẻo, bền xé,trong suốt,
dễ gắn dán ở nhiệt độ thấp, có khả năng trộn với một lượng lớn chất độn,chất phụ
gia…[55].
13
EVA có hàm lượng vinyl axetat thấp có nhiều tính chất gần giống với một
số loại cao su tức là có khẳ năng kéo dãn tốt, dễ uốn và khá đàn hồi [55].
EVA làm việc tốt trong khoảng nhiệt độ từ 60
o
C đến 65
o
C, tốt nhất là ở
55
o
C. Nhiệt độ bảo quản của EVA là dưới 218

14
Ngoài ra, EVA còn nhiều ứng dụng khác như dùng làm vật liệu bọc dây
điện, dây cáp, đế giày, đồ trang sức cho phụ nữ và rất nhiều ứng dụng khác [28].
Trên thị trường, các sản phẩm của EVA được phối trộn với chất độn (như
polyetylen tỷ trọng thấp LDPE) và một số chất phụ gia khác (như dicumyl peoxit
DCP, hỗn hợp axit stearic và oxit kẽm, bột canxicacbonat, chất tạo xốp ) để cải
thiện một số tính chất của EVA và giảm giá thành của các sản phẩm EVA [28].
Tuy nhiên, EVA có một số hạn chế như mô đun đàn hồi và độ bền kéo đứt
thấp, kếm bền nhiệt (dễ bị nhiệt phân tạo thành axit lactic), tính chất che chắn
không cao, không bền với nhiều dung môi hữu cơ…[48,43]. Hơn nữa, EVA không
phân hủy sinh học nên dễ gây tồn đọng rác thải khi bị thải ra môi trường. Để nâng
cao độ bền kéo đứt, bền nhiệt, người ta đã trộn EVA với các polyme phân hủy sinh
học nhằm thúc đẩy sự phân hủy sinh học trong khi vẫn cải thiện được cơ tính của
nó. PLA là một lựa chọn tốt cho mục đích này.
1.2.2. Tổng quan về polyme blend PLA/EVA
Blend là phương pháp trộn hợp hai hay nhiều polyme để thu được một vật liệu có
tính chất kết hợp được các tính chất nổi trội của các polymer thành phần.
1.2.2.1. Polyme blend giữa PLA và một số polyme
PLA có một số ưu điểm như độ bền kéo đứt, độ bền nhiệt, mô đun lớn, có
khả năng phân hủy sinh học. Bên cạnh đó, còn có một số nhược điểm giòn và độ
cứnng cao lên khó sử dụng làm vật liệu bao gói , giá thành cao. Để khắc phục được
những ưu nhược điểm này, PLA đã được trộn hợp với các polyme phân hủy sinh
học và các polyme không phân hủy sinh học.
• Polyme blend của PLA với các polyme phân hủy sinh học
Các polyme phân hủy sinh học khi trộn hợp với PLA có thể tạo ra vật liệu
blend phân hủy sinh học hoàn toàn đồng thời cải thiện được một số nhược điểm và
hạn chế của PLA cũng như polyme được trộn hợp. Nhiều công trình nghiên cứu về
polyme blend giữa PLA với các polyme phân hủy sinh học đã được thực hiện.
15
Để cải thiện tính dãn và độ mềm dẻo của PLA, một số hợp chất có khối

PLA cũng cải thiện độ dẻo dai cho PLA. Ngoài các polyme không phân cực kể
trên, một số polyme ít phân cực và không phân hủy sinh học cũng được quan tâm
nghiên cứu để trộn hợp với PLA. Chẳng hạn, nhằm cải thiện độ bền nhiệt cho PLA
người ta đã trộn nó với poly(p-vinyl phenol) (PVPh) là polyme không phân hủy
sinh học, poly(etylen oxit) (PEO), poly(etylen terephtalat) (PET) [15], poly(metyl
metacrylat (PMMA).
Vì vậy,sự có mặt của PLA sẽ thúc đẩy khả năng phân hủy sinh học của
polyme blend tạo thành, góp phần làm giảm khả năng gây ô nhiễm môi trường của
các vật liệu sau sử dụng.
1.2.2.2. Polyme blend PLA/EVA
Như ta được biết, PLA có độ bền kéo đứt, độ bền nhiệt, mô đun lớn. PLA
còn có khả năng chống cháy, chống bức xạ tử ngoại và khả năng phân hủy sinh
học. Tuy nhiên, PLA khá giòn và độ cứng cao lên khó sử dụng làm vật liệu bao
gói, quy trình điều chế khá phức tạp và đòi hỏi công nghệ cao khiến giá thành PLA
đắt ; còn EVA là một copolyme độ dãn dài khi đứt lớn, mềm dẻo, bền xé,trong
suốt, dễ gắn dán ở nhiệt độ thấp, có khả năng trộn với một lượng lớn chất độn, chất
phụ gia, mô đun thấp và không có khả năng phân hủy sinh học. Bởi thế, khi ta trộn
hợp PLA với EVA có thể cải thiện độ dẻo, dai cho PLA, trong khi trộn EVA với
PLA có thể cải thiện khả năng phân hủy sinh học cho EVA. Do đó, polyme blend
PLA/EVA đã thu hút sự quan tâm nghiên cứu ở trong và ngoài nước. Các chuyên
gia đã chế tạo và khảo sát các tính chất của polyme blend trên cơ sở PLA với các
polyme chứa mắt xích vinyl axetat như poly (vinyl axetat), (PVA), copolyme
poly(vinyl axetat-co-vinyl ancol) và EVA [28,29,19].
17
Đối với polyme blend PLA/EVA, sự tương hợp và hòa trộn giữa PLA và
EVA phụ thuộc rất nhiều vào hàm lượng nhóm vinyl axetat (VA) trong EVA. Khi
hàm lượng VA trong EVA cao chứng minh rằng EVA hòa trộn và tương hợp hoàn
toàn với PLA. Hai polyme này không hòa trộn vói nhau khi hàm lượng nhóm VA
trong EVA ở mức trung bình.
PLA và EVA tương hợp được với nhau là do chúng có sự tương tác gồm các

trong không khí, PLA bị nhiệt phân một giai đoạn. năng lượng hoạt hóa phản ứng là
21-28 kJ/mol, tương đối nhỏ so với các polyme khác cho thấy PLA dễ nhạy cảm
với các tác động của nhiệt[18]
Quá trình phân hủy nhiệt của các mạch polyeste xảy ra khả năng đứt hai liên
kết: giữa cacbonyl cacbon-oxy cacbonyl-cacbon, trong đó đứt liên kết cacbonyl
cacbon-oxy chiếm ưu thế hơn so với các liên kết khác. Quá trình phân hủy nhiệt
trong điều kiện không có không khí của PLLA sinh ra các lactit (LA) và L-lactit
(LLA) với hiệu suất tạo LA và LLA cao nhất tương ứng là 14 và 8% [23]. Giá trị
này thấp hơn nhiều so với phân hủy PLLA khi có oxy không khí ở cùng nhiệt độ
(hiệu suất tạo LA và LLA tương ứng 89 và 88%). Quá trình phân hủy nhiệt của
PLLA ở trạng thái nóng chảy có mặt hơi nước ở áp suất cao còn cho hiệu suất tạo
LA và LLA cao hơn( tương ứng 93 và 89%). Rõ ràng, có mặt oxy và hơi nước làm
tăng nhanh sự phân hủy oxy hóa nhiệt của PLLA .
• Tia tử ngoại
PLA cũng chịu tác động của các tia bức xạ [ 24]. Khi chiếu tia γ vào PLA
trong không khí và trong chân không với liều lượng thấp ( < 200kGy), khối lượng
phân tử trung bình số (M
n
) của PLA giảm nhanh. M
n
giảm chậm hơn khi chiếu liều
lượng bức xạ lớn hơn (>200kGy).
Sự phân hủy nhiệt, quang của các vật liệu polyme blend của PLA cũng đã
được nghiên cứu. Ngoài ra nó còn chịu tác động oxy hóa nhiệt gây ra do ENR50
còn chứa các liên kết đôi trong mạch nên dễ bị oxy hóa dưới tác động của điều kiện
19
phơi mẫu tự nhiên (có mặt oxy và ozon). Nó đóng vai trò như chất oxy hóa, khơi
mào phân hủy PLA bằng gốc tự do, làm đứt mạch PLA dưới tác động của bức xạ
UV. Cơ tính của vật liệu này giảm đi nhanh chóng,trên bề mặt vật liệu xuất hiện
nhiều đứt gãy.

ứng 45% và 81% khối lượng phân tử sau 40 ngày phân hủy sinh học ở 58
o
C trong
mùn chứa vi khuẩn [28]. Sự có mặt các thành phần ưa nước hay kị nước cũng ảnh
hưởng tới tốc độ phân hủy của PLA. Các thành phần ưa nước có thể làm tăng tốc
độ phân hủy của PLA. Ngược lại sự có mặt của thành phần kị nước, không phân
hủy sinh học làm giảm tốc độ phân hủy của PLA.
• Phân hủy PLA khi có mặt của enzym
Enzym là những chất xúc tác sinh học có bản chất protein hoặc axit nucleic.
Nó có đầy đủ tính chất của chất xúc tác, ngoài ra còn có tính chất ưu việt hơn so
với các chất xúc tác khác như: hiệu suất cao trong điều kiện nhiệt độ và áp suất
bình thường, có tính đặc hiệu cao.
Cơ chế phân hủy PLA dưới tác dụng của enzym cũng giống như các trường
hợp phân hủy enzym khác trong đó có sự hình thành các phức enzym – cơ chất
(PLA), làm giảm năng lượng hoạt hóa, cuối cùng là phân hủy phức trên tạo ra sản
phẩm là các đoạn PLA bị cắt ngắn hơn. Sau khi tạo thành phức enzym – cơ chất
(PLA), các nhóm chức nằm ở vị trí đặc biệt trong phức sẽ phát huy tác động của
mình theo một số cơ chế. Phổ biến nhất là cơ chế xúc tác axit – bazo, hóa trị và
xúc tác qua ion kim loại. Trong đó, cơ chế xúc tác axit – bazo trong phản ứng sinh
hóa luôn có sự hình thành các chất trung gian mang điện không bền, dễ dàng phân
rã. Chúng có thể ổn định nhờ sự trao đổi proton với sự tham gia của H
+
, H
3
O
+

OH
-
trong môi trường nước.

PLA rất dễ bị thủy phân, còn EVA hầu như không bị thủy phân trong các môi
trường axit, bazơ và đệm. Do vậy, phân hủy của vật liệu polyme blend này chủ yếu
là do PLA bị thủy phân.
1.5. CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ SỰ PHÂN HỦY
CỦA PLA VÀ VẬT LIỆU TỔ HỢP TRÊN CƠ SỞ PLA
1.5.1. Các phương pháp nghiên cứu cấu trúc
1.5.1.1. Phân tích phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIR)
Quá trình thủy phân hóa học hay thủy phân enzym PLA và polyme blend
của PLA đều làm đứt liên kết ests (-COO-) tạo thành các đoạn mạch PLA ngắn
22
hơn có chứa nhóm –COOH cuối mạch. Nhóm chức này dễ dàng quan sát được nhờ
phổ FTIR. Ngoài ra thủy phân PLA cũng có thể làm thay đổi vi trí cường độ pic
hấp thụ của nhóm cacbonyl có mặt trong PLA và polyme blend tương tự như thủy
phân của polyme blend poly (L- lactied)/ poly(metyl metacrylat) [44].
1.5.1.2. Các phương pháp phân tích nhiệt
Qúa trình thủy phân của PLA gây thay đổi cấu trúc bên trong của nó [19].
Thủy phân PLA xảy ra dễ hơn ở vùng vô định hình, do đó % phần kết tinh (χ
C
) của
PLA sau thủy phân tăng lên. Bên cạnh đó, sự tái sắp xếp và tái cấu trúc các đại
phân tử PLA có thể xảy ra, làm thay đổi ( T
g
), (T
c
) và (T
m
) của PLA. Các thông số
trên có thể xác định bằng phương pháp đo nhiệt lượng quét vi sai (DSC). Bên cạnh
đó, sử dụng phương pháp phân tích nhiệt- khối lượng (TGA) và DSC có thể xác
định độ bền oxi hóa nhiệt của vật liệu PLA sau phân hủy và dựa trên các kết quả

xác định sự phân hủy của polyme. Quá trình phân hủy PLA là sự đứt các liên kết
este, do đó giảm dần độ dài mạch đại phân tử PLA, làm giảm KLPT. Có nhiều
phương pháp xác định KLPT của PLA như sử dụng phương pháp sắc kí gel thẩm
thấu ( GPC) hay xác định độ nhớt đặc trưng của dung dịch PLA trong các dung
môi hữu cơ khác nhau khi sử dụng nhớt kế Ubelot…
PHẦN 2. THỰC NGHIỆM
2.1. NGUYÊN LIỆU VÀ HÓA CHẤT
24
- Nhựa poly axit lactic (PLA) ở dạng hạt, có tên thương mại là Nature
Works@PLA polyme 2002D, khối lượng riêng 1,24g/cm
3
, nhiệt độ nóng chảy
17
o
C do hãng Nature Works LLC sản xuất
- Copolyme etylen vinylaxetat ( EVA) có hàm lượng vinyl axetat VA là
18% (EVA18),nhiệt độ chảy mềm 89 -92
o
C, khối lương riêng 0,93g/cm
3
.
- Natri hiđroxit NaOH, độ tinh khiết > 96% sản xuất tại Trung Quốc.
- Kali đihiđrophotphat KH
2
PO
4
,độ tinh khiết 98%, sản xuất tại Nga.
- Dung dịch axit clohiđric (HCl), nồng độ 36,46%, khối lượng riêng
d=1,18 g/ml, sản xuất tại Trung Quốc.
2.2. CHẾ TẠO POLYME BLEND PLA/EVA


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status