One of the most investigated methods to improve the
melt strength of PLA is the increase of its molecular
weight and the modification of its linear molecular
structure by using chain extenders (CEs). CEs have
two or more functional groups such as hydroxyl,
amine, anhydride, epoxy, carboxylic acid or isocyanate.
Bifunctional CEs couple the two end groups
771
Characterisation of natural fibre reinforced PLA foams
prepared by supercritical CO2 assisted extrusion
K. Bocz1*, T. Tábi2,3, D. Vadas1
, M. Sauceau4
, J. Fages4
, Gy. Marosi1
1Department of Organic Chemistry and Technology, Budapest University of Technology and Economics, Műegyetem rkp. 3.,
H-1111 Budapest, Hungary 2MTA–BME Research Group for Composite Science and Technology, Műegyetem rkp. 3., H-1111 Budapest, Hungary
3Department of Polymer Engineering, Budapest University of Technology and Economics, Műegyetem rkp. 3., H-1111
Budapest, Hungary
4Centre RAPSODEE, École des Mines d’Albi, CNRS, Université de Toulouse, F-81013 Albi, France
Received 30 January 2016; accepted in revised form 19 April 2016
Abstract. Natural fibre reinforced polylactic acid (PLA) foams, as potential green replacements for petroleum-based polymer
foams, were investigated. Highly porous (ε > 95%) microcellular PLA foams were manufactured by supercritical CO2 assisted
extrusion process. To overcome the inherently low melt strength of PLA, epoxy-functionalized chain extender was applied,
while talc was added to improve its crystallization kinetics. The combined application of chain extender and talc effectively
promoted the formation of uniform cell structures. The effect of cellulose and basalt fibre reinforcement on the foamability,
morphology, structure and mechanical properties of the PLA foams were investigated as well. The addition of 5 wt% natural
fibres promoted the cell nucleation, but caused non-uniform distribution of cell size due to the microholes induced by local
fibre-matrix debonding. The compression strength of the manufactured basalt fibre reinforced PLA foams reached 40 kPa.
Keywords: biopolymers, biocomposites, foam extrusion, polylactic acid, natural fibre
eXPRESS Polymer Letters Vol.10, No.9 (2016) 771–779
Available online at www.expresspolymlett.com
DOI: 10.3144/expresspolymlett.2016.71
*
Corresponding author, e-mail: kbocz@mail.bme.hu
© BME-PT
of PLA, thereby lead to a linear polymer with somewhat
higher molecular weight, while CEs of higher
functionality give raise to branched structures with
significantly improved rheological properties [2, 3].
It was found by Wang et al. [4] that molecular branching
increases melt strength and elasticity, and thereby
also the integrity of cells, cell density, and expansion
ratio during extrusion foaming.
วิธีการตรวจสอบมากที่สุดในการปรับปรุงอย่างใดอย่างหนึ่งละลายความแข็งแรงของปลาเป็นการเพิ่มขึ้นของระดับของโมเลกุลการปรับเปลี่ยนเชิงเส้นของโมเลกุลและน้ำหนักโครงสร้าง โดยใช้โซ่ extenders (CEs) มีงาน CEsน้อยสองหมู่เช่นไฮดรอกมีน ด อีพ็อกซี่ กรด carboxylic หรือ isocyanateงาน CEs bifunctional คู่กลุ่มสองปลาย771ตรวจลักษณะเฉพาะของสานเสริมโฟมปลาโดย supercritical CO2 ช่วยรีดคุณ Bocz1 * T. Tábi2, 3, D. Vadas1, Sauceau4 เมตรเจ Fages4รุ่น Gy Marosi11Department เคมีอินทรีย์ และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัย เทคโนโลยีบูดาเปสต์ และ เศรษฐศาสตร์ Műegyetem rkp 3.,H-1111 บูดาเปสต์ ฮังการี 2MTA – BME วิจัยกลุ่มสำหรับคอมโพสิตวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี Műegyetem rkp 3., H-1111 บูดาเปสต์ ฮังการี3Department วิศวกรรมพอลิเมอร์ บูดาเปสต์มหาวิทยาลัยเทคโนโลยี และ เศรษฐศาสตร์ Műegyetem rkp 3., H-1111บูดาเปสต์ ฮังการี4Centre RAPSODEE เหมือง École des d'Albi ซี Université de Toulouse, F-81013 อัลบี ฝรั่งเศสรับ 30 2559 มกราคม ยอมรับในแบบฟอร์มที่ปรับปรุง 19 2559 เมษายนบทคัดย่อ เส้นใยธรรมชาติเสริมกรด polylactic (PLA) โฟม เป็นศักยภาพเขียวแทนสำหรับปิโตรเลียมพอลิเมอร์โฟม ได้รับการตรวจสอบ มีรูพรุนสูง (ε > 95%) โครงปลาโฟมที่ผลิต โดย supercritical CO2 ช่วยกระบวนการอัดรีด เพื่อเอาชนะความแข็งแรงต่ำประมาณละลายของ PLA โซ่ปรับหมู่ฟังก์ชั่นอีพ็อกซี่ extender ถูกนำไปใช้ในขณะที่แป้งถูกเพิ่มเพื่อปรับปรุงจลนพลศาสตร์ของการตกผลึก การรวมแอพลิเคชันของโซ่ extender และแป้งได้อย่างมีประสิทธิภาพส่งเสริมการก่อตัวของโครงสร้างเซลล์เหมือนกัน ผลของการเสริมเส้นใยเซลลูโลสและหินบะซอลต์บน foamabilityสัณฐานวิทยา โครงสร้าง และคุณสมบัติทางกลของโฟมปลาถูกตรวจสอบเป็นอย่างดี นอกเหนือจากธรรมชาติ 5 wt %ใยส่งเสริมเซลล์ nucleation แต่เกิดจากการกระจายไม่สม่ำเสมอของขนาดเซลล์เนื่องจาก microholes ที่เกิดจากท้องถิ่นไฟเบอร์เมทริกซ์ debonding แรงบีบอัดของเส้นใยหินบะซอลต์ผลิตเสริมโฟมปลาถึง 40 kPaคำสำคัญ: โพ biocomposites โฟมอัดขึ้นรูป กรด polylactic เส้นใยธรรมชาติด่วน Vol.10 อักษรโพลิเมอร์ No.9 (2016) 771-779พร้อมให้บริการออนไลน์ที่ www.expresspolymlett.comดอย: 10.3144/expresspolymlett.2016.71*ผู้เขียนที่สอดคล้องกัน อีเมล: kbocz@mail.bme.hu© BME PTของปลา จึงทำให้ลิเมอร์เชิงเส้นมีน้ำหนักโมเลกุลสูง ในขณะที่งาน CEs ของสูงฟังก์ชันการทำงานให้ยกโครงสร้างกิ่งด้วยอย่างมีนัยสำคัญปรับปรุงคุณสมบัติการไหล [2, 3]พบโดย Wang et al. [4] ที่แยกโมเลกุลเพิ่มละลายความแข็งแรงและความยืดหยุ่น และจึงนอกจากนี้ความสมบูรณ์ของเซลล์ ความหนาแน่นของเซลล์ และการขยายตัวอัตราส่วนระหว่างโฟมอัดขึ้นรูป
การแปล กรุณารอสักครู่..

หนึ่งในวิธีการตรวจสอบมากที่สุดในการปรับปรุง
ความแข็งแรงละลายของปลาคือการเพิ่มขึ้นของโมเลกุลของ
น้ำหนักและการเปลี่ยนแปลงของโมเลกุลเชิงเส้น
โครงสร้างโดยใช้น้ำเชื้อโซ่ (CES) งาน CES มี
สองคนหรือกลุ่มทำงานมากขึ้นเช่นไฮดรอก,
เอมีน, แอนไฮไดอีพ็อกซี่, กรดคาร์บอกซิลิกหรือ isocyanate.
งาน CES bifunctional คู่สองกลุ่มท้าย
771
ลักษณะเฉพาะของเส้นใยธรรมชาติเสริมโฟม PLA
จัดทำโดย supercritical CO2 ช่วยอัดขึ้นรูป
เค Bocz1 * ตันTábi2,3, D. Vadas1
เมตร Sauceau4
เจ Fages4
, Gy Marosi1
1 ภาควิชาเคมีอินทรีย์และเทคโนโลยี, บูดาเปสต์มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีและเศรษฐศาสตร์Műegyetem RKP 3.
H-1111 Budapest, ฮังการี 2MTA-BME กลุ่มงานวิจัยคอมโพสิตวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีMűegyetem RKP 3. H-1111 Budapest, ฮังการี
3Department ของพอลิเมอวิศวกรรม, บูดาเปสต์มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีและเศรษฐศาสตร์Műegyetem RKP 3. H-1111
Budapest, ฮังการี
4Centre RAPSODEE, École des เหมือง d'อัลบี CNRS, Universitéเดอตูลูส, F-81013 Albi, ฝรั่งเศส
ที่ได้รับ 30 มกราคม 2016; ได้รับการยอมรับในการปรับปรุงรูปแบบ 19 เมษายน 2016
บทคัดย่อ เส้นใยธรรมชาติเสริมกรด polylactic (PLA) โฟมแทนสีเขียวที่มีศักยภาพสำหรับปิโตรเลียมลิเมอร์
โฟมถูกตรวจสอบ มีรูพรุนสูง (ε> 95%) microcellular โฟม PLA ผลิตโดย CO2 ช่วย supercritical
กระบวนการอัดขึ้นรูป เพื่อเอาชนะความแข็งแรงละลายต่ำโดยเนื้อแท้ของ PLA, อีพ็อกซี่ฟังก์ชัน Extender โซ่ถูกนำมาใช้
ในขณะที่แป้งถูกเพิ่มเข้ามาเพื่อปรับปรุงจลนศาสตร์ตกผลึก แอพลิเคชันรวมของ Extender โซ่และแป้งโรยตัวได้อย่างมีประสิทธิภาพ
การเลื่อนตำแหน่งการก่อตัวของโครงสร้างของเซลล์เครื่องแบบ ผลของหินบะซอลเซลลูโลสและเส้นใยเสริมแรงใน foamability,
สัณฐานโครงสร้างและคุณสมบัติทางกลของโฟม PLA ถูกตรวจสอบเช่นกัน นอกเหนือจากธรรมชาติ 5% โดยน้ำหนัก
เส้นใยเลื่อนตำแหน่งนิวเคลียสเซลล์ แต่ก่อให้เกิดการกระจายไม่สม่ำเสมอของขนาดของเซลล์เนื่องจาก microholes เหนี่ยวนำโดยท้องถิ่น
debonding ใยเมทริกซ์ ความแรงของการบีบอัดของเส้นใยหินบะซอลเสริมผลิตโฟม PLA ถึง 40 กิโลปาสคาล.
คำสำคัญ: พลาสติกชีวภาพ, คอมพอสิตชีวภาพ, การอัดขึ้นรูปโฟม polylactic กรด, เส้นใยธรรมชาติ
EXPRESS Polymer จดหมาย Vol.10, ครั้งที่ 9 (2016) 771-779
ออนไลน์ที่ www expresspolymlett.com
ดอย: 10.3144 / expresspolymlett.2016.71
*
ผู้รับผิดชอบ, E-mail: kbocz@mail.bme.hu
© BME-PT
ของปลาจึงนำไปสู่ความพอลิเมอเชิงเส้นที่มีค่อนข้าง
มีน้ำหนักโมเลกุลสูงขึ้นในขณะที่งาน CES ที่สูงขึ้นของ
การทำงานให้ ยกระดับโครงสร้างแยกที่มี
การปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญคุณสมบัติการไหล [2, 3].
มันถูกพบโดย Wang et al, [4] ที่โมเลกุลแขนง
เพิ่มขึ้นละลายความแข็งแรงและความยืดหยุ่นและจึง
ยังความสมบูรณ์ของเซลล์ความหนาแน่นของเซลล์และการขยาย
อัตราส่วนการอัดขึ้นรูปในระหว่างการเกิดฟอง
การแปล กรุณารอสักครู่..

หนึ่งในที่สุดที่ศึกษาวิธีการปรับปรุงละลายความแข็งแรงของปลาคือการเพิ่มขึ้นของโมเลกุลน้ำหนักและการปรับเปลี่ยนของโมเลกุลเชิงเส้นสูตรโครงสร้างโดยการใช้โซ่ ( CES ) ซึ่งมี2 หรือมากกว่ากลุ่มการทำงาน เช่น ไฮดรอกซิลละลายแอน , อีพ็อกซี่ , กรดคาร์บอกซิลิก หรือ ไอโซไซยาเนต .bifunctional CES คู่สองสิ้นสุดกลุ่ม771ลักษณะของเส้นใยธรรมชาติเสริมปลาโฟมเตรียมโดย supercritical CO2 ช่วยรีดK . bocz1 * T . T . kgm bi2,3 vadas1 , Dsauceau4 Mfages4 เจ.กงยู , . marosi1สาขาเคมีอินทรีย์ และเทคโนโลยี บูดาเปสต์มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีและเศรษฐศาสตร์ ม. ű egyetem rkp . 3 .h-1111 บูดาเปสต์ , ฮังการี 2mta – BME กลุ่มวิจัยวิทยาศาสตร์เทคโนโลยีและคอมโพสิต , M ű egyetem rkp . 3 . h-1111 บูดาเปสต์ , ฮังการี3department วิศวกรรมพอลิเมอร์ บูดาเปสต์มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีและเศรษฐศาสตร์ ม. ű egyetem rkp . 3 . h-1111บูดาเปสต์ , ฮังการี4centre rapsodee เอกอลเดส์ d"albi , เหมือง , มหาวิทยาลัย cnrs é de Toulouse , f-81013 , บี , ฝรั่งเศสได้รับ 30 มกราคม 2016 ; การแก้ไขแบบฟอร์ม 19 เมษายน 2016นามธรรม เส้นใยธรรมชาติเสริม Polylactic acid ( PLA ) โฟมเป็นสีเขียวแทนศักยภาพปิโตรเลียมที่ใช้โพลิเมอร์โฟม , คือ ขอรูพรุน ( ε > 95% ) microcellular ปลาโฟมถูกผลิตขึ้นโดย supercritical CO2 ช่วยกระบวนการอัดขึ้นรูป . เพื่อเอาชนะต่ำโดยเนื้อแท้ละลายความแข็งแรงของปลา , อีพ็อกซี่ที่มีห่วงโซ่ Extender เป็นประยุกต์ในขณะที่แป้งกำลังเพิ่มในการปรับปรุงการทำ รวมโปรแกรมของ Extender โซ่และแป้งได้อย่างมีประสิทธิภาพการส่งเสริมการก่อตัวของโครงสร้างเซลล์ เครื่องแบบ ผลของเส้นใยเซลลูโลสจากการเสริมแรงในการเกิดฟองและ ,สัณฐานวิทยา โครงสร้างและสมบัติเชิงกลของโฟม ทีพีแอล ได้เป็นอย่างดี เพิ่ม 5 เปอร์เซ็นต์ ธรรมชาติเลื่อนเซลล์เส้นใยขนาด แต่เกิดจากความไม่สม่ำเสมอของการกระจายของขนาดเซลล์ เนื่องจากการ microholes induced โดยท้องถิ่นการหลุดล่อนเส้นใยเมทริกซ์ การบีบอัดที่ผลิตจากไฟเบอร์เสริมความแข็งแรงของปลาโฟมถึง 40 kPa .คำสำคัญ : โปรตีน biocomposites , เม็ดโฟม , Polylactic acid , ไฟเบอร์ธรรมชาติด่วนรอบ 9 ชนิดตัวอักษรที่ 9 ( 2016 ) แต่สำหรับท่านออนไลน์ ที่ www.expresspolymlett.comดอย : 10.3144/expresspolymlett.2016.71*ผู้เขียน kbocz@mail.bme.hu อีเมลที่สอดคล้องกัน :สงวนลิขสิทธิ์ bme-ptของปลาจึงทำให้พอลิเมอร์เชิงเส้นกับค่อนข้างน้ำหนักโมเลกุลสูง ในขณะที่ฝ่ายสูงเพิ่มฟังก์ชันให้แยกโครงสร้างกับการปรับปรุงอย่างมาก สมบัติการไหล [ 2 , 3 ]มันถูกพบโดย Wang et al . [ 4 ] ที่แยกโมเลกุลเพิ่มความแข็งแรงและความยืดหยุ่น ละลาย และ จึงยังความสมบูรณ์ของเซลล์ ความหนาแน่นของเซลล์และการขยายตัวอัตราส่วนระหว่างเม็ดโฟม
การแปล กรุณารอสักครู่..
