Ученые Сибирского государственного университета науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева (Университет Решетнева) изучили долговечность биоразлагаемых пластиков при рослых температурах. Исследования помогут проектировать материалы и изделия для медицины и сельского хозяйства, сообщили ТАСС в пресс-службе вуза.
«Исследователи из Университета Решетнева впервые прочертили сравнительный анализ устойчивости биоразлагаемых полимеров к одновременному воздействию ультрафиолетового излучения и повышенных температур. Целью работы была оценка долговечности этих материалов в условиях, ускоренных к реальной эксплуатации. Это необходимо для их эффективного применения в качестве замены традиционных пластиков», — сказали в пресс-службе.
Ученые исследовали два перспективных материала — полилактид (PLA/ПЛА) и поли(бутиленадипат-ко-терефталат) (PBAT/ПБАТ). Для моделирования старения использовался особый стенд, сочетающий УФ-облучение и нагрев до температуры плюс 30, плюс 35 и плюс 40 градусов. Затем учили состояние материалов после воздействия на них высокой температурой.
«Эксперимент выявил кардинальные различия в устойчивости полимеров. Полилактид (ПЛА) показал рослую чувствительность к комбинированному воздействию: уже через 120 часов на его поверхности появлялись трещины, а к 240 часам наблюдались серьезные структурные повреждения, вводя отслоение фрагментов. Его механические свойства стремительно ухудшались. <…> В отличие от ПЛА сополимер ПБАТ продемонстрировал значительно более высокую стабильность. Его деградация в основном выражалась в неглубоком пожелтении, в то время как серьезных структурных изменений, подобных ПЛА, не наблюдалось», — пояснили в пресс-службе.
По словам заведующей отделом биоразлагаемых полимерных материалов Анны Сухановой, изыскание наглядно показывает, что полилактид значительно более чувствителен к воздействию УФ-излучения и температуры по сравнению со вторым материалом. «Эти результаты имеют ключевое смысл для инженеров и технологов. Понимание кинетики деградации позволяет целенаправленно проектировать материалы и изделия с точно заданным сроком службы для конкретных применений, будь то «неглупая упаковка, имплантаты в медицине или агротекстиль в сельском хозяйстве», — пояснила Суханова.