Nghiên cứu trộn hợp polymer phân huỷ sinh học PLLA/PBAT và các ứng dụng thực tế

• Tác giả: Lê Xuân Thịnh
• Người hướng dẫn: PGS. Phan Trung Nghĩa
• Trường học: Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
• Chuyên ngành: Hóa học
• Đề tài: Nghiên Cứu Trộn Hợp Polymer Phân Huỷ Sinh Học PLLA/PBAT Và Các Ứng Dụng Thực Tế
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Giới thiệu chung về nhựa phân huỷ sinh học
• 1.2. Giới thiệu về Poly(L-lactic axit) (PLLA)
• 1.2.1. Lactic axit – PLLA monome
• 1.2.2. Tính chất hoá lí của PLLA
• 1.2.3. Ứng dụng của PLLA
• 1.3. Giới thiệu về PolyButylen Adipate Terephthalat (PBAT)
• 1.3.1. Polyme dựa trên tài nguyên hóa thạch
• 1.3.2. Sự phân huỷ PBAT
• 1.3.3. Vật liệu dựa trên PBAT
• 1.4. Giới thiệu vật liệu trộn hợp PLLA/PBAT
• 1.4.1. Giới thiệu chung
• 1.4.2. Tổng hợp vật liệu kết hợp giữa PLLA và PBAT
• 1.5. Giới thiệu về cao su tự nhiên
• 1.5.1. Thành phần, cấu trúc và tính chất mủ cao su thiên nhiên (latex)
• 1.5.2. Cấu trúc hóa học và tính chất của cao su thiên nhiên
• 2. CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Nguyên liệu, hóa chất
• 2.1.1. Cao su tự nhiên loại bỏ protein bằng hạt Fe3O4@Al2O3 – NR
• 2.1.2. Các hóa chất khác sử dụng trong quá trình nghiên cứu
• 2.2. Phương pháp nghiên cứu
• 2.2.1. Quy trình trộn hợp
• 2.2.2. Quá trình rập tấm định hình mẫu
• 2.2.3. Quy trình tách protein trong cao su tự nhiên bằng hạt nano sắt từ
• 2.3. Phương pháp đánh giá
• 2.3.1. Phương pháp phổ hồng ngoại biến đổi Fourier – FT-IR
• 2.3.2. Phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân – NMR
• 2.3.3. Phương pháp hiển vi điện tử quét – SEM
• 2.3.4. Phương pháp phân tích nhiệt – DSC
• 2.3.5. Phương pháp đánh giá tính chất cơ học
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Phân tích phổ hồng ngoại biến đổi Fourier – FT-IR
• 3.2. Phân tích phổ cộng hưởng từ hạt nhân – NMR
• 3.3. Hình ảnh quét hiển vi điện tử - SEM
• 3.4. Phân tích nhiệt quét vi sai - DSC
• 3.5. Độ bền kéo đứt, độ giãn dài tới đứt
• 3.6. Tính chất mài mòn
• KẾT LUẬN
• PHỤ LỤC
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng Quan Về Vật Liệu PLLA PBAT Phân Hủy Sinh Học 55 ký tự

Vật liệu nhựa đã trở nên phổ biến trong mọi khía cạnh của cuộc sống, nhưng hầu hết các loại nhựa thông thường không phân hủy sinh học. Điều này gây ra mối đe dọa lớn cho môi trường. Để giải quyết vấn đề này, tập trung phát triển các vật liệu xanh, có nguồn gốc sinh học, có khả năng tự phân hủy sinh học và thân thiện với môi trường. Các vật liệu này thay thế các polymer có nguồn gốc dầu mỏ. PLLA và PBAT là hai trong số các polymer được nghiên cứu rộng rãi vì khả năng phân hủy sinh học của chúng. Việc trộn hợp polymer này hứa hẹn tạo ra vật liệu có tính chất vượt trội. Theo nghiên cứu, các tính chất của nhựa như cấu trúc hóa học, phân tử lượng, và cấu trúc tinh thể đóng vai trò quan trọng trong quá trình phân hủy sinh học.[1].

1.1. Giới thiệu chi tiết về Poly L lactic axit PLLA

PLLA là một polymer phân hủy sinh học có nguồn gốc từ axit lactic, một axit tồn tại rộng rãi trong tự nhiên. PLLA có độ kết tinh khoảng 37%, nhiệt độ chuyển hóa thủy tinh trong khoảng từ 50-80°C và nhiệt độ nóng chảy trong khoảng hẹp 173-178°C. Đây là một loại nhựa nhiệt dẻo trong suốt, không màu. Ưu điểm của PLLA là khả năng phân hủy sinh học cao và độ tương thích sinh học tốt. Tuy nhiên, PLLA cũng có những hạn chế như độ dãn dài kém và dễ bị thủy phân. Các tính chất này ảnh hưởng lớn đến ứng dụng PLLA trong thực tế.

1.2. Giới thiệu chi tiết về PolyButylen Adipate Terephthalat PBAT

PBAT là một polyester phân hủy sinh học được tổng hợp từ các monome có nguồn gốc hóa thạch. PBAT có tính chất mềm dẻo và khả năng phân hủy sinh học tốt. Cơ chế phân hủy của PBAT liên quan đến sự tấn công của vi sinh vật. PBAT thường được sử dụng để cải thiện độ dẻo dai của các polymer khác. PBAT có thể bị phân hủy hoàn toàn trong môi trường đất trong vòng vài tháng. PBAT được sử dụng rộng rãi trong sản xuất màng phủ nông nghiệp và bao bì.

II. Thách Thức và Vấn Đề Khi Sử Dụng Riêng PLLA và PBAT 58 ký tự

Mặc dù PLLA và PBAT đều có tiềm năng lớn trong việc thay thế nhựa truyền thống, nhưng việc sử dụng riêng lẻ hai polymer này vẫn tồn tại một số hạn chế. PLLA có độ giòn cao, khả năng chịu nhiệt kém và dễ bị thủy phân. PBAT, mặc dù có độ dẻo dai tốt, nhưng lại có độ bền kéo thấp. Do đó, cần phải tìm ra giải pháp để khắc phục những nhược điểm này. Việc trộn hợp polymer PLLA/PBAT là một trong những phương pháp hiệu quả để cải thiện tính chất của vật liệu. Tỷ lệ trộn PLLA/PBAT ảnh hưởng đáng kể đến tính chất cuối cùng của vật liệu.

2.1. Nhược điểm của PLLA Độ giòn chịu nhiệt và thủy phân

PLLA có độ giòn cao, làm hạn chế ứng dụng PLLA trong nhiều lĩnh vực. Nhiệt độ chuyển thủy tinh thấp của PLLA cũng gây ra vấn đề về khả năng chịu nhiệt. Ngoài ra, PLLA dễ bị thủy phân trong môi trường ẩm, làm giảm độ bền của vật liệu. Các nhà nghiên cứu đã tìm cách cải thiện những nhược điểm này bằng cách trộn hợp polymer, thêm phụ gia hoặc thay đổi cấu trúc phân tử.

2.2. Nhược điểm của PBAT Độ bền kéo thấp và chi phí sản xuất

Mặc dù có độ dẻo dai tốt, PBAT lại có độ bền kéo thấp so với các loại nhựa khác. Điều này làm hạn chế ứng dụng của PBAT trong các sản phẩm yêu cầu độ bền cao. Chi phí sản xuất PBAT cũng là một yếu tố cần cân nhắc. Các nghiên cứu đang tập trung vào việc giảm chi phí sản xuất PBAT để tăng tính cạnh tranh của vật liệu.

III. Phương Pháp Trộn Hợp Polymer PLLA PBAT Tối Ưu Nhất 53 ký tự

Để tận dụng ưu điểm và khắc phục nhược điểm của cả PLLA và PBAT, phương pháp trộn hợp polymer đã được nghiên cứu rộng rãi. Có nhiều phương pháp trộn hợp polymer khác nhau, bao gồm trộn cơ học, trộn dung dịch và trộn nóng chảy. Việc lựa chọn phương pháp trộn hợp polymer phù hợp phụ thuộc vào tính chất của hai polymer và yêu cầu của sản phẩm cuối cùng. Tỷ lệ trộn PLLA/PBAT cũng là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến tính chất của vật liệu trộn hợp polymer.

3.1. Các kỹ thuật trộn hợp polymer Cơ học dung dịch nóng chảy

Kỹ thuật trộn cơ học là phương pháp đơn giản nhất, nhưng có thể không đảm bảo độ đồng nhất của hỗn hợp. Kỹ thuật trộn dung dịch cho phép đạt được độ đồng nhất cao hơn, nhưng lại đòi hỏi việc sử dụng dung môi. Kỹ thuật trộn nóng chảy là phương pháp phổ biến nhất trong công nghiệp, cho phép sản xuất vật liệu trộn hợp polymer với số lượng lớn.

3.2. Ảnh hưởng của tỷ lệ trộn PLLA PBAT đến tính chất vật liệu

Tỷ lệ trộn PLLA/PBAT ảnh hưởng đến các tính chất cơ học, nhiệt và khả năng phân hủy sinh học của vật liệu. Tỷ lệ cao PLLA sẽ làm tăng độ cứng và độ bền kéo, nhưng lại làm giảm độ dẻo dai. Tỷ lệ cao PBAT sẽ làm tăng độ dẻo dai, nhưng lại làm giảm độ bền kéo. Việc tìm ra tỷ lệ trộn PLLA/PBAT tối ưu là rất quan trọng để đạt được tính chất mong muốn.

IV. Cải Thiện Tính Chất PLLA PBAT Sử Dụng Chất Hóa Dẻo 54 ký tự

Một phương pháp khác để cải thiện tính chất của vật liệu trộn hợp polymer PLLA/PBAT là sử dụng chất hóa dẻo. Chất hóa dẻo có thể làm giảm nhiệt độ chuyển thủy tinh của PLLA, làm tăng độ dẻo dai của vật liệu. Các chất hóa dẻo thường được sử dụng bao gồm citrate ester, glycerol và polyethylene glycol (PEG). Việc lựa chọn chất hóa dẻo phù hợp phụ thuộc vào tính tương thích với PLLA và PBAT và yêu cầu về độ an toàn.

4.1. Lựa chọn chất hóa dẻo phù hợp cho hỗn hợp PLLA PBAT

Chất hóa dẻo cần có tính tương thích tốt với cả PLLA và PBAT để đảm bảo sự ổn định của vật liệu trộn hợp polymer. Ngoài ra, chất hóa dẻo cần có độ an toàn cao để ứng dụng trong các sản phẩm tiếp xúc với thực phẩm hoặc y tế. Các nghiên cứu đang tập trung vào việc phát triển các chất hóa dẻo có nguồn gốc sinh học.

4.2. Ảnh hưởng của chất hóa dẻo đến độ bền và độ dẻo dai

Chất hóa dẻo làm giảm nhiệt độ chuyển thủy tinh của PLLA, làm tăng khả năng biến dạng của vật liệu. Điều này giúp cải thiện độ dẻo dai của vật liệu, nhưng có thể làm giảm độ bền. Việc sử dụng chất hóa dẻo cần được cân nhắc kỹ lưỡng để đạt được sự cân bằng giữa độ bền và độ dẻo dai.

V. Ứng Dụng Thực Tế của PLLA PBAT Trong Đời Sống 50 ký tự

Vật liệu trộn hợp polymer PLLA/PBAT có nhiều ứng dụng thực tế trong các lĩnh vực khác nhau. Nhờ khả năng phân hủy sinh học, vật liệu này được sử dụng rộng rãi trong sản xuất bao bì thực phẩm, màng phủ nông nghiệp và các sản phẩm dùng một lần. Ngoài ra, vật liệu PLLA/PBAT cũng có tiềm năng ứng dụng trong lĩnh vực y tế, ví dụ như trong sản xuất chỉ khâu phẫu thuật và vật liệu cấy ghép.

5.1. Ứng dụng trong bao bì thực phẩm và màng phủ nông nghiệp

Bao bì thực phẩm làm từ PLLA/PBAT giúp giảm thiểu lượng rác thải nhựa ra môi trường. Màng phủ nông nghiệp làm từ vật liệu này có thể tự phân hủy sau khi sử dụng, giúp giảm chi phí thu gom và xử lý. Các sản phẩm này góp phần vào sự phát triển bền vững.

5.2. Tiềm năng ứng dụng PLLA PBAT trong lĩnh vực y tế

PLLA/PBAT có tính tương thích sinh học tốt và khả năng phân hủy sinh học kiểm soát được, khiến nó trở thành vật liệu tiềm năng cho các ứng dụng trong y tế. Ví dụ, chỉ khâu phẫu thuật làm từ vật liệu này có thể tự phân hủy sau khi vết thương lành, giúp bệnh nhân không cần phải trải qua quá trình cắt chỉ.

5.3. Ứng dụng của PLLA PBAT trong sản phẩm tiêu dùng

Nhờ vào khả năng phân huỷ sinh học và tính an toàn, PLLA/PBAT ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất các sản phẩm tiêu dùng hàng ngày như túi đựng rác, dao, dĩa dùng một lần, và các vật dụng cá nhân khác. Việc sử dụng PLLA/PBAT thay thế cho nhựa truyền thống giúp giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường.

VI. Kết Luận Hướng Nghiên Cứu Vật Liệu PLLA PBAT 51 ký tự

Nghiên cứu về vật liệu trộn hợp polymer PLLA/PBAT đã đạt được những tiến bộ đáng kể trong những năm gần đây. Vật liệu này có tiềm năng lớn trong việc thay thế nhựa truyền thống, góp phần bảo vệ môi trường. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều thách thức cần vượt qua, ví dụ như giảm chi phí sản xuất và cải thiện tính chất cơ học của vật liệu. Hướng nghiên cứu trong tương lai tập trung vào việc phát triển các phương pháp trộn hợp polymer mới, sử dụng các phụ gia có nguồn gốc sinh học và tối ưu hóa quy trình sản xuất.

6.1. Thách thức và cơ hội phát triển vật liệu PLLA PBAT

Thách thức lớn nhất là giảm chi phí sản xuất để cạnh tranh với nhựa truyền thống. Cơ hội phát triển nằm ở việc tận dụng các nguồn nguyên liệu tái tạo và phát triển các ứng dụng mới cho vật liệu PLLA/PBAT.

6.2. Hướng nghiên cứu trong tương lai về PLLA PBAT

Hướng nghiên cứu trong tương lai tập trung vào việc phát triển các phương pháp trộn hợp polymer mới, sử dụng các phụ gia có nguồn gốc sinh học và tối ưu hóa quy trình sản xuất. Nghiên cứu sâu hơn về quá trình phân hủy của vật liệu cũng rất quan trọng để đảm bảo tính thân thiện với môi trường.

Tổng quan nghiên cứu

Nhựa phân hủy sinh học ngày càng được quan tâm do sự gia tăng ô nhiễm môi trường từ nhựa truyền thống không phân hủy. Theo ước tính, mỗi năm thế giới thải ra hàng triệu tấn nhựa không phân hủy, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến hệ sinh thái. Luận văn tập trung nghiên cứu trộn hợp polymer phân hủy sinh học PLLA (Poly(L-lactic acid)) và PBAT (Polybutylene adipate terephthalate) nhằm cải thiện tính chất cơ học và ứng dụng thực tế trong ngành đóng gói và màng phủ. Nghiên cứu được thực hiện trong giai đoạn 2019-2020 tại Viện Kỹ thuật Hóa học, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, với mục tiêu xác định tỷ lệ phối trộn tối ưu và đánh giá ảnh hưởng của cao su tự nhiên (NR) đã loại protein lên tính chất vật liệu. Ý nghĩa của nghiên cứu thể hiện qua việc phát triển vật liệu thân thiện môi trường, có khả năng phân hủy sinh học hoàn toàn trong khoảng 90-180 ngày, đồng thời cải thiện độ dẻo dai và giảm độ giòn của PLLA, mở rộng ứng dụng trong bao bì thực phẩm, màng bọc nông nghiệp và công nghiệp.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên hai lý thuyết chính: lý thuyết tương tác pha trong vật liệu đa pha và mô hình phân tán pha trong polymer trộn hợp. PLLA là polymer bán tinh thể, có tính giòn cao, nhiệt độ chuyển thủy tinh khoảng 60-80°C và nhiệt độ nóng chảy 173-178°C. PBAT là polymer đồng trùng hợp ngẫu nhiên, có tính linh hoạt cao, độ giãn dài tới đứt trên 500%, và khả năng phân hủy sinh học 100%. Các khái niệm chính bao gồm: tính tương thích pha, ảnh hưởng của chất hóa dẻo (TDI) trong cải thiện liên kết pha, và vai trò của cao su tự nhiên (NR) đã loại protein trong tăng cường tính cơ học. Mô hình phân tán pha và tương tác bề mặt được đánh giá qua phổ FT-IR, phổ NMR và hình ảnh SEM.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu thu thập từ nguyên liệu PLLA nhập khẩu, PBAT sản xuất trong nước và cao su tự nhiên loại bỏ protein bằng hạt nano Fe3O4@Al2O3. Cỡ mẫu gồm các hỗn hợp PLLA/PBAT với tỷ lệ 80/20, 75/25, 70/30 và các mẫu NR/PLLA/PBAT với hàm lượng NR từ 5 đến 30 phần khối lượng. Phương pháp phân tích gồm phổ hồng ngoại biến đổi Fourier (FT-IR), phổ cộng hưởng từ hạt nhân (1H-NMR), hiển vi điện tử quét (SEM), phân tích nhiệt DSC và đánh giá tính chất cơ học như độ bền kéo, độ giãn dài tới đứt và độ mài mòn. Quy trình trộn hợp sử dụng máy trộn kín Labo Plastomill với nhiệt độ 160°C, tốc độ trục vít 60 vòng/phút, thời gian trộn 13 phút. Mẫu sau trộn được ép tấm định hình dày 1 mm bằng máy ép thủy lực ở 180°C, áp lực 10 MPa trong 3 phút. Phân tích dữ liệu thực hiện trên ít nhất 3 mẫu cho mỗi tỷ lệ phối trộn để đảm bảo độ tin cậy.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Tương tác pha và cấu trúc vật liệu: Phổ FT-IR cho thấy đỉnh hấp thụ đặc trưng của nhóm cacbonyl (C=O) ở 1750 cm⁻¹ của PLLA và đỉnh methyl (-CH3) ở 1375 cm⁻¹ của NR, chứng minh sự phân tán và tương tác giữa các thành phần trong hỗn hợp. Hình ảnh SEM cho thấy pha phân tán dạng hạt cao su nhỏ khoảng 5 µm phân bố đồng đều trong ma trận PLLA/PBAT, tuy có sự không tương thích một phần dẫn đến các rãnh trống trên bề mặt.

2. Ảnh hưởng của PBAT đến kết tinh và tính chất nhiệt: Phân tích DSC cho thấy việc bổ sung PBAT làm tăng tốc độ kết tinh của PLLA, giảm nhiệt độ kết tinh lạnh khoảng 10°C so với PLLA nguyên chất, giúp cải thiện khả năng gia công vật liệu. Hàm lượng PBAT 20% được xác định là tối ưu để cân bằng giữa độ cứng và độ dẻo.

3. Cải thiện tính cơ học nhờ NR: Thêm 5 phần khối lượng NR vào hỗn hợp PLLA/PBAT (80/20) làm tăng độ bền kéo từ 25,36 MPa lên 25,71 MPa và độ giãn dài tới đứt từ 1,89 mm lên 3,54 mm, tăng gần 87%. Điều này cho thấy NR giúp giảm độ giòn, tăng tính dẻo dai và khả năng chịu va đập của vật liệu.

4. Độ mài mòn và độ bền sử dụng: Mẫu NR/PLLA/PBAT có độ mài mòn thấp hơn so với PLLA/PBAT, giảm hao hụt thể tích khoảng 15%, phù hợp cho ứng dụng màng bọc chịu mài mòn trong nông nghiệp và công nghiệp.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân cải thiện tính chất cơ học là do NR tạo ra các hạt phân tán trong ma trận polymer, làm tăng sự linh động của chuỗi polyme và hấp thụ năng lượng va đập. Sự không tương thích pha giữa PLLA và PBAT được giảm bớt nhờ chất hóa dẻo TDI, tăng cường liên kết pha. Kết quả tương tự với các nghiên cứu trong ngành cho thấy việc phối trộn polymer phân hủy sinh học với cao su tự nhiên là hướng đi hiệu quả để khắc phục nhược điểm giòn của PLLA. Biểu đồ so sánh độ bền kéo và độ giãn dài minh họa rõ sự cải thiện đáng kể khi thêm NR. Tuy nhiên, sự phân tán không hoàn toàn đồng nhất vẫn còn tồn tại, cần nghiên cứu thêm về các chất tương thích để tối ưu hóa hơn nữa.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Tăng cường nghiên cứu chất tương thích: Áp dụng các chất hóa dẻo hoặc chất tương thích mới nhằm cải thiện sự phân tán và liên kết pha giữa PLLA và PBAT, nâng cao tính đồng nhất và cơ tính vật liệu trong vòng 12 tháng tới.

2. Mở rộng ứng dụng thực tế: Thử nghiệm sản xuất màng bọc thực phẩm và màng phủ nông nghiệp từ hỗn hợp NR/PLLA/PBAT với tỷ lệ 5/80/20, đánh giá khả năng phân hủy và tính năng bảo quản trong điều kiện thực tế trong 6-12 tháng.

3. Phát triển quy trình sản xuất quy mô công nghiệp: Tối ưu hóa quy trình trộn hợp và ép đùn để giảm chi phí sản xuất, đảm bảo tính ổn định chất lượng sản phẩm, hướng đến thương mại hóa trong 2 năm.

4. Nâng cao khả năng phân hủy sinh học: Nghiên cứu sâu hơn về quá trình phân hủy sinh học của vật liệu trong môi trường tự nhiên và công nghiệp, đặc biệt là ảnh hưởng của các yếu tố môi trường như nhiệt độ, độ ẩm và vi sinh vật, nhằm đảm bảo tiêu chuẩn phân hủy EN13432.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Nhà nghiên cứu và sinh viên ngành Hóa học và Kỹ thuật Hóa học: Nắm bắt kiến thức về polymer phân hủy sinh học, phương pháp trộn hợp và đánh giá tính chất vật liệu.

2. Doanh nghiệp sản xuất vật liệu bao bì sinh học: Áp dụng công nghệ phối trộn PLLA/PBAT/NR để phát triển sản phẩm thân thiện môi trường, giảm thiểu ô nhiễm nhựa.

3. Chuyên gia phát triển sản phẩm trong ngành nông nghiệp và công nghiệp: Tìm hiểu về vật liệu màng phủ có khả năng phân hủy sinh học, cải thiện tính năng cơ học và bảo vệ môi trường.

4. Cơ quan quản lý môi trường và chính sách: Tham khảo dữ liệu khoa học về vật liệu phân hủy sinh học để xây dựng chính sách thúc đẩy sử dụng vật liệu xanh, giảm thiểu rác thải nhựa.

Câu hỏi thường gặp

1. PLLA và PBAT có thể trộn lẫn hoàn toàn không?
   Không, PLLA và PBAT có sự không tương thích pha do khác biệt về cấu trúc hóa học và tính chất vật lý, dẫn đến pha phân tán không đồng nhất. Tuy nhiên, việc sử dụng chất hóa dẻo và cao su tự nhiên giúp cải thiện tương tác pha.

2. Tại sao cần thêm cao su tự nhiên (NR) vào hỗn hợp?
   NR giúp tăng tính dẻo dai, giảm độ giòn của PLLA/PBAT, cải thiện độ giãn dài và khả năng chịu va đập, làm vật liệu phù hợp hơn cho ứng dụng bao bì và màng phủ.

3. Quá trình loại bỏ protein trong cao su tự nhiên có tác dụng gì?
   Loại bỏ protein giảm nguy cơ dị ứng, tăng tính đàn hồi, giảm mùi khó chịu và tăng khả năng tương tác của cao su với các polymer khác trong hỗn hợp.

4. Thời gian phân hủy sinh học của vật liệu trộn hợp là bao lâu?
   Theo ước tính, vật liệu PLLA/PBAT có thể phân hủy hoàn toàn trong khoảng 90-180 ngày dưới điều kiện vi sinh vật tự nhiên, phù hợp tiêu chuẩn phân hủy sinh học quốc tế.

5. Ứng dụng thực tế của vật liệu này là gì?
   Vật liệu được sử dụng trong sản xuất bao bì thực phẩm, màng bọc nông nghiệp, màng phủ công nghiệp và các sản phẩm thân thiện môi trường khác, thay thế nhựa truyền thống.

Kết luận

• Nghiên cứu đã xác định tỷ lệ phối trộn PLLA/PBAT 80/20 kết hợp với 5% NR là tối ưu để cải thiện tính cơ học và tính dẻo dai của vật liệu.
• Phổ FT-IR, NMR và ảnh SEM chứng minh sự tương tác và phân tán pha trong hỗn hợp polymer và cao su tự nhiên.
• Phân tích DSC cho thấy PBAT tăng tốc độ kết tinh của PLLA, giúp cải thiện khả năng gia công.
• Vật liệu trộn hợp có khả năng phân hủy sinh học hoàn toàn trong khoảng 90-180 ngày, thân thiện với môi trường.
• Đề xuất tiếp tục nghiên cứu chất tương thích và mở rộng ứng dụng thực tế nhằm thương mại hóa sản phẩm trong vòng 2 năm tới.

Hãy áp dụng kết quả nghiên cứu này để phát triển các sản phẩm polymer phân hủy sinh học hiệu quả, góp phần bảo vệ môi trường và thúc đẩy nền kinh tế tuần hoàn.