A High-Performance and Cost-Effective PBAT/Montmorillonite/Lignin Ternary Composite Film for Sustainable Production

蒙脱石 三元运算 复合数 木质素 生产(经济) 可持续生产 生产成本 材料科学 化学工程 制浆造纸工业 自然资源经济学 业务 化学 复合材料 有机化学 经济 计算机科学 工程类 程序设计语言 宏观经济学 机械工程
作者
Sijie Zhou,Dexin Zhang,Shao-Jun Xiong,Qin Liu,Xiaojun Shen,Shixin Yu,Zhuohua Sun,Jia‐Long Wen,Lei Wang,Tong‐Qi Yuan
出处
期刊:ACS Sustainable Chemistry & Engineering [American Chemical Society]
卷期号:12 (40): 14704-14715 被引量:23
标识
DOI:10.1021/acssuschemeng.4c04620
摘要

Poly(butylene adipate- co -terephthalate) (PBAT) is recognized as a highly promising biodegradable plastic for film applications, and is aimed at replacing nonbiodegradable alternatives. To address the challenges of high cost and inadequate gas barrier performance in PBAT, cost-effective functional fillers have frequently been incorporated. However, the inherent incompatibility between fillers and the matrix results in a significant deterioration of mechanical properties. In this study, the compatibility of PBAT and montmorillonite was enhanced by incorporating lignin fractionated with organic solvents. Lignin fractionated with ethyl acetate showed the most substantial improvement in compatibility due to its lower glass transition temperature and higher content of hydroxyl groups. The fractionated lignin participated in the construction of multiple interactions, encompassing hydrogen bonds, silane-linked bonds, and nonbond interactions within the ternary composite. This enhanced compatibility and effectively preserved the remarkable mechanical properties of the composites, even under a high filler content. Even with the addition of 60 wt % fillers, the composite remained mechanically stable with a tensile strength of 15 MPa and an elongation at break of 217%, which were the best mechanical properties reported for highly filled PBAT composites. The resulting composite film could be mass-produced and displayed excellent gas barrier capabilities, with water vapor permeability and oxygen permeability reduced by up to 40% and 90%, respectively. Moreover, the production of this composite film resulted in a 35% cost reduction, alongside a lower environmental impact and reduced CO 2 emissions. Therefore, the prepared ternary biodegradable composite film demonstrates exceptional performance, cost-effectiveness, and sustainability, rendering it as a feasible solution for packaging and mulching applications.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
ChaseY完成签到 ,获得积分10
刚刚
wzk完成签到,获得积分10
1秒前
SongJ完成签到,获得积分10
2秒前
LaixS完成签到,获得积分0
3秒前
cjq完成签到,获得积分10
4秒前
Leon完成签到,获得积分10
4秒前
要笑cc完成签到,获得积分0
5秒前
宣宣宣0733完成签到,获得积分0
7秒前
樱岛芳子完成签到 ,获得积分10
7秒前
胡质斌完成签到,获得积分0
9秒前
12秒前
syi完成签到 ,获得积分10
14秒前
孤狼完成签到 ,获得积分10
14秒前
Damtree发布了新的文献求助10
15秒前
今天开心吗完成签到 ,获得积分10
15秒前
17秒前
冷艳蝴蝶完成签到,获得积分20
17秒前
mudiboyang完成签到,获得积分10
17秒前
林海完成签到 ,获得积分10
18秒前
tt完成签到,获得积分10
18秒前
高志远完成签到,获得积分10
18秒前
活力的鹰完成签到 ,获得积分10
22秒前
RZH完成签到,获得积分10
22秒前
Damtree完成签到,获得积分10
25秒前
可耐的万言完成签到 ,获得积分10
28秒前
菲菲完成签到 ,获得积分10
30秒前
MI完成签到 ,获得积分10
30秒前
是小妤呀完成签到 ,获得积分10
32秒前
冷艳蝴蝶发布了新的文献求助10
33秒前
CX完成签到,获得积分10
36秒前
Lny的应助被科研通管家采纳,获得10
38秒前
hdrizen完成签到,获得积分10
38秒前
幸福的映容完成签到 ,获得积分10
42秒前
leapper完成签到 ,获得积分10
45秒前
从容的水壶完成签到 ,获得积分10
46秒前
慕辰完成签到 ,获得积分10
48秒前
姬鲁宁完成签到 ,获得积分10
49秒前
yinyin完成签到 ,获得积分10
54秒前
今天摸了吗完成签到,获得积分10
54秒前
黎昕完成签到 ,获得积分10
55秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
拉伸高分子熔体中缠结行为的模拟和小角中子散射研究 1500
奈特基础组织学:配套组织病理学(第4版)(Netter's Essential Histology With Correlated Histopathology)求助 1000
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
John McDowells Bildungstheorie 800
Analyses de reconnaissances de dettes passées devant les échevins d'Ypres (1249-1291) 600
Synthesis, Application and Future Perspectives of Smart Nano-materials - Part 1 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8152022
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9548857
关于积分的说明 21687689
捐赠科研通 7740176
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3425126
关于科研通互助平台的介绍 2550259
邀请新用户注册赠送积分活动 2468544