Design strategy for blends of biodegradable polyester and thermoplastic starch based on a molecular dynamics study of the phase-separated interface

热塑性塑料 聚酯纤维 淀粉 相(物质) 分子动力学 材料科学 极限抗拉强度 复合材料 化学工程 化学 有机化学 工程类 计算化学
作者
Akihiro Yamaguchi,Satoshi Arai,Noriyoshi Arai
出处
期刊:Carbohydrate Polymers [Elsevier]
卷期号:333: 122005-122005 被引量:6
标识
DOI:10.1016/j.carbpol.2024.122005
摘要

Molecular insight into the phase-separated interface formed when biodegradable polyesters and thermoplastic starch (TPS) are melt-blended is valuable for the design of composites. In this study, eight different interfaces combining four major biodegradable polyesters (PLA, PBS, PHB and PBAT) and two TPSs [unmodified TPS (nTPS) and citrate-modified TPS (cTPS)] were investigated by using molecular dynamics (MD) simulations. According to the MD simulation results, PBS, PHB and PBAT diffuse readily into the TPS and form compatible interfaces, whereas PLA is less compatible with the TPS. The results of tensile simulations show that PBS and PBAT adhere well to TPS; in particular, PBS/cTPS and PBAT/cTPS exhibit high interfacial-fracture energy (G). Both PLA and PHB blended with TPS exhibit low G because PLA is less compatible with TPS and PHB and TPS have low electrostatic interaction. The reason for the high G of PBS/cTPS and PBAT/cTPS is thought to be a combination of three factors: (i) formation of a deep compatible interface, (ii) suppression of void growth by electrostatic interactions and (iii) absorption of strain energy by a change in the conformation of the molecular chains. These three interfacial adhesion mechanisms should be considered when designing biodegradable polyester/TPS blends with good mechanical properties.

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
刚刚
LL发布了新的文献求助10
1秒前
zhizhi完成签到,获得积分10
1秒前
王先生完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
ss发布了新的文献求助10
1秒前
23xyke发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
爆米花应助wang采纳,获得10
2秒前
2秒前
guguhuhu完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
但小安发布了新的文献求助10
3秒前
hou完成签到,获得积分20
3秒前
科研通AI6.2应助林好人采纳,获得10
4秒前
执着晓霜完成签到,获得积分10
4秒前
Cecily发布了新的文献求助10
5秒前
冬瓜鑫完成签到,获得积分10
5秒前
叮ding发布了新的文献求助10
5秒前
zzy发布了新的文献求助10
5秒前
桑葚啊发布了新的文献求助10
5秒前
cheney发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
无极微光应助ZZ采纳,获得20
5秒前
坚强雅绿完成签到,获得积分10
6秒前
wt发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
汪贤完成签到,获得积分20
7秒前
科研通AI6.2应助Muran采纳,获得10
8秒前
旺旺小多完成签到,获得积分10
8秒前
wmfang完成签到 ,获得积分10
8秒前
Bosen完成签到,获得积分10
8秒前
holi发布了新的文献求助10
8秒前
积雨云发布了新的文献求助10
9秒前
zz发布了新的文献求助10
9秒前
小侯发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
qingmao完成签到,获得积分10
10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
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
T/SNFSOC 0002—2025 独居石精矿碱法冶炼工艺技术标准 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6044355
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7810939
关于积分的说明 16244792
捐赠科研通 5190214
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2777254
邀请新用户注册赠送积分活动 1760425
关于科研通互助平台的介绍 1643611