溶融混合によるワンステップでのデンプンエステル化が射出成形されたポリブチレンコハク酸‐熱可塑性デンプン混合物に及ぼす影響

要旨 バイオポリマーは非分解性ポリマーの持続可能な代替品ですが、そのスケーラビリティと加工可能性には依然として課題があります。本研究では、豆の廃棄デンプンとクエン酸またはフマル酸無水物およびグリセロールによるワンステップ溶融混合プロセスを通じて、熱可塑性デンプンを製造するためのエステル化とプラスチック化を探求しました。ポリブチレンコハク酸（PBS）と改変熱可塑性デンプンの混合物が、10および15wt%デンプン乾燥重さで調製されました。エステル化の種類が射出成形されたPBS/TPS混合物の形態、熱、流動、機械的特性および性能に及ぼす影響が検討されました。熱可塑性デンプンは核生成剤として機能し、純PBSと比較してポリブチレンコハク酸の結晶化温度を4°C上昇させ、結晶サイズを57.8%削減しました。この改善された形態は、TPS粒子の周りの空隙が狭くなっていることから証明され、全体的なプロセスを促進しました。熱可塑性デンプンのプラスチック化効果によりPBSの粘度が775.6から157.7 Pa·sに減少しました。この粘度の低下は、処理圧力を490から453kgf/cm2に低下させることにより射出成形を容易にしました。これらの発見は、ポリブチレンコハク酸とエステル化された熱可塑性デンプンの間の相乗効果を強調し、加工可能性、寸法安定性、および性能を向上させます。バイオポリマーの射出成形に改変デンプンを利用することは、性能が向上した化石燃料ベースのポリマーに対する持続可能な代替品を提供します。