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
qingxu发布了新的文献求助10
刚刚
居居子完成签到,获得积分10
刚刚
HIT_C完成签到,获得积分10
1秒前
CG2021发布了新的文献求助10
1秒前
bab完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
万能图书馆应助无理采纳,获得10
2秒前
我是老大应助白羊采纳,获得10
2秒前
科研通AI6.2应助Aurora采纳,获得10
2秒前
SciGPT应助666采纳,获得10
2秒前
Ulysses完成签到,获得积分10
3秒前
lm完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
拥有八根情丝完成签到,获得积分10
3秒前
云云应助葛迎春采纳,获得10
3秒前
3秒前
斯文败类应助keplek采纳,获得10
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
DD发布了新的文献求助10
5秒前
qzy发布了新的文献求助10
5秒前
科研通AI6.3应助瓜i采纳,获得10
5秒前
lzc完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
Echoheart完成签到,获得积分10
6秒前
bab发布了新的文献求助10
6秒前
容荣发布了新的文献求助10
6秒前
ven完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
大模型应助蒲寸采纳,获得10
7秒前
自由音响完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
万金油完成签到 ,获得积分10
8秒前
wfkjxywdq完成签到,获得积分10
8秒前
打打应助午凌二采纳,获得10
9秒前
Ava应助谭天龙采纳,获得10
9秒前
情怀应助快乐人杰采纳,获得30
9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 2000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Social Cognition: Understanding People and Events 1200
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
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 6037812
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7762507
关于积分的说明 16219356
捐赠科研通 5183810
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2774106
邀请新用户注册赠送积分活动 1757205
关于科研通互助平台的介绍 1641590