Entwurf und Charakterisierung von hochleistungsfähigen mit Borophenoxid verstärkten PLA/PEG-Verbundfilmen

Boropheneoxid (BO) wurde unter Verwendung eines modifizierten Hummer-Verfahrens synthetisiert und in unterschiedlichen Verhältnissen in eine plasticisierte Polymilchsäure/Polyethylenglykol (PLA/PEG) Matrix mittels einer Lösungsgießtechnik eingebracht. Die Charakterisierung der produzierten Filme für potenzielle Verpackungsanwendungen erfolgte durch thermische, mechanische, strukturelle, morphologische und antibakterielle Tests. Die Zugfestigkeit des plasticisierten PLA-Films erhöhte sich durch den Zusatz von 0,5 Gew.-% BO um etwa 72 % (22,6 MPa). Eine Erhöhung des BO-Gehalts verringerte die Dehnungswerte. In der TGA-Analyse erhöhte sich die Td10-Temperatur der PLA/PEG-Matrix von 310 °C auf etwa 338 °C mit der Zugabe einer geringen Menge an BO. Die Wasserdampfsperre der plasticisierten PLA-Filme wurde durch die Zugabe von 0,5–0,7 Gew.-% BO verbessert, sank jedoch bei höheren BO-Konzentrationen. Die resultierenden Filme zeigten eine höhere antibakterielle Aktivität gegen S. aureus als gegen E. coli. Bei Berücksichtigung aller Filmeigenschaften erwiesen sich die entwickelten Filme als vielversprechend für biomedizinische und insbesondere für Verpackungsanwendungen, bei denen die Dampfdiffusionsbarriere und die Kontamination durch grampositive Bakterien aufgrund des BO-Gehalts kritische Anliegen sind.