Vliv chemické struktury změkčovadla na vlastnosti bioplastu na bázi polyhydroxybutyrátu

Abstract

Diplomová práce se zabývá změkčováním poly(3-hydroxybutyrátu), kyseliny polymléčné a jejich směsi. Zjišťuje vliv chemické struktury změkčovadla na mechanické vlastnosti této polymerní směsi i na jeho difúzi z ní. Byla syntetizována změkčovadla na bázi oligomerních polyadipátů, citrátů, polylaktidu a esterů kyseliny 2-ethylhexanové s poly(ethylenglykolem). Distribuce molekulových hmot-ností syntetizovaných změkčovadel byla stanovena pomocí gelové permeační chromatografie. Poly(3-hydroxybutyrát), kyselina polymléčná i jejich směs byly měkčeny syntetizovanými a komerčními změkčovadly. Z komerčních byla vybrána změkčovadla na bázi citrátů a esteru kyseliny 2-ethylhexanové s poly(ethylenglykolem). Pomocí termogravimetrické analýzy byla studována termická stabilita vybraných komerčních změkčovadel v kyselině polymléčné. Sledována byla také difúze změkčovadel z poly(3-hydroxybutyrátu), kyseliny polymléčné a z jejich směsi při 110 °C. Pomocí tahové zkoušky byly testovány mechanické vlastnosti připravených směsí. Téměř všechna změkčovadla vykazovala ve směsi pozitivní změkčující efekt. Nejvyšší tažnost byla zaznamenána u směsi s komerčním acetyltributylcitrátem, u níž tažnost dosáhla 328 % oproti 21 % pro neměkčenou směs.

This master’s thesis deals with plasticization of poly(3-hydroxybutyrate), polylactid acid and their blend. It explores effect of chemical structure of plasticizer on mechanical properties of this polymer blend and on its diffusion from the polymer blend. Syntheses of plasticizers based on oligomeric polyadipates, citrates, lactate and esters of 2 ethylhexanoic acid with poly(ethyleneglycol) were carried out. Molecular weight distribution of synthesized plasticizers was determined using gel permeation chromatography. Poly(3-hydroxybutyrate), polylactid acid and their blend were plasticized with synthesized and commercial plasticizers. From commercial, chosed plasticizers were based on citrates and ester of 2-ethylhexanoic acid with poly(ethyleneglycol). Thermal stability of selected commercial plasticizers in polylactid acid was studied using thermogravimetry. Diffusion of plasticizers from poly(3-hydroxybutyrate), polylactid acid and their blend during exposure to 110 °C was also investigated. Mechanical properties of prepared blends were tested by tensile test. Almost all used plasticizers showed positive softening effect in blend. The highest elongation at break was detected for the blend with commercial acetyltributylcitrate, where elongation at break reached 328 % relative to 21 % for neat non-plasticized blend.