Материалы с улучшенными свойствами на основе полимолочной кислоты

• Автор: Мишкин, Сергей Игоревич
• Шифр специальности: 05.17.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 137 с. : ил.

Содержание
Введение

1. Литературный обзор

1Л Необходимость в биоразлагаемых полимерах

1.2 Разложение биополимеров

1.2Л Этапы распада биоразлагаемых полимеров в природе

1.2.2 Факторы, влияющие на разложение биоразлагаемых полимерных материалов

1.3 Биоразлагаемые полимеры

1.3.1 Классификация биоразлагаемых полимеров

1.3.2 Полигидроксиалканоаты

1.3.3 Модифицированный крахмал

1.3.4 Целлюлоза и хитозан
1.3.5 Алифатические-ароматические сополиэфиры
1.3.6 Биоразлагаемые синтетические полимеры
1.3.7 Оксобиоразлагаемые полимеры
1.3.8 Полимолочная кислота
1.3.8.1 Общие сведения
1.3.8.2 Молочная кислота
1.3.8.3 Получение полимолочной кислоты

1.3.8.4 Свойства полимолочной кислоты
1.3.8.5 Применение полимолочной кислоты
1.3.8.6 Фотостарение полимолочной кислоты
1.3.8.7 Причины деструкции полимолочной кислоты и способы её стабилизации
1.3.8.8 Гидролитическое разложение полимолочной кислоты
1.3.8.9 Нанокомпозиты на основе полимолочной кислоты
1.3.8.10 Биоразложение полимолочной кислоты
1.4 Преимущества биоразлагаемых полимеров
1.5 Недостатки биоразлагаемых полимеров
1.6 Перспективы развития
Постановка задачи
2. Характеристика объектов и методов исследования
2.1. Объекты исследования
2.2. Методы исследования
3. Экспериментальные данные и обсуждение результатов
3.1. Деструкция и стабилизация полимолочной кислоты при переработке
3.2. Разработка материалов на основе полимолочной кислоты с улучшенными физико-механическими свойствами
3.3. Разработка материалов на основе полимолочной кислоты и полиэтилена
3.4. Изучение влияния факторов окружающей среды на свойства полимерных
композитов на основе полимолочной кислоты
Практическая значимость работы
Выводы
Список использованной литературы

1.3.8.8. Гидролитическое разложение полимолочной кислоты
Одним из самых заметных сигналов того, что в полимерной матрице началось гидролитическое разложение, является помутнение поверхности полимера. Из-за поглощения воды и наличия продуктов, образующихся при гидролитических процессах, изменяется показатель преломления света полимера [24].
ПМК представляет собой биоразлагаемый полимер, который проявляет гидрофильные свойства за счет своих полярных связей кислорода и гидрофобные свойства из-за содержания в цепи метильной группы.
Природные гидрофильные свойства полимолочной кислоты обуславливают её умеренное разложение в условиях окружающей температуры и влажности.
Гидролиз ПМК происходит случайным расщеплением эфирной связи молекулой воды. Продукты гидролиза, которые могут содержать в себе молочную кислоту, её олигомеры и другие водорастворимые продукты, способны потребляться микроорганизмами с образованием двуокиси углерода (СОг), воды и твердой биомассы [15]. Скорость этой реакции может быть увеличена в кислой или щелочной среде, а также за счет повышения влажности и температуры [16, 17]. Исследования показали, что полимолочная кислота относительно стабильна в воде при мезофильных температурах (15-40 ° С). Полилактид может поглощать от 0,7 и 1% воды в течение 30 дней [35] при этих температурах [33].
Ускорить диффузию воды в ПМК и, следовательно, увеличить степень гидролиза или деградации этого полимера можно при условии увеличения температуры выше 50°С [33, 86].
При изучении гидролитической деструкции полимолочной кислоты и
композита ПМК с рисовой шелухой выяснилось, что гидролиз материалов
значительно зависит от температуры воды. В мезофильных температурах при
23°С эти продукты были достаточно стабильны. Они поглощают от 0,87 до 9,2%
воды в течение 30 дней без заметного физического и химического изменения, как
показала инфракрасная спектроскопия. Однако увеличение температуры воды до
51°С, что близко к температуре стеклования ПМК, вызвало замечательные