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
胡图图发布了新的文献求助10
1秒前
bow完成签到 ,获得积分10
3秒前
taylorcurry发布了新的文献求助10
3秒前
孤岛完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
科研同人完成签到 ,获得积分10
4秒前
852应助章鱼哥采纳,获得10
5秒前
sinan完成签到,获得积分10
6秒前
无名之夫完成签到 ,获得积分10
6秒前
ZJHYNL发布了新的文献求助10
7秒前
喵喵发布了新的文献求助10
8秒前
taylorcurry完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
学术喳喳关注了科研通微信公众号
11秒前
11秒前
han完成签到,获得积分20
11秒前
11秒前
13秒前
τ涛完成签到,获得积分10
14秒前
dakui发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
Yongguang完成签到,获得积分20
14秒前
long发布了新的文献求助10
15秒前
境屾完成签到,获得积分10
15秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
16秒前
18秒前
dd发布了新的文献求助10
19秒前
CHUNQ完成签到,获得积分10
20秒前
彭于晏应助桃月二九采纳,获得10
20秒前
23秒前
23秒前
sunianjinshi完成签到,获得积分10
24秒前
kin完成签到 ,获得积分10
26秒前
27秒前
28秒前
白小黑发布了新的文献求助10
28秒前
bb发布了新的文献求助10
29秒前
学术喳喳发布了新的文献求助10
30秒前
30秒前
兮豫完成签到 ,获得积分10
30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
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Ägyptische Geschichte der 21.–30. Dynastie 2500
Human Embryology and Developmental Biology 7th Edition 2000
The Developing Human: Clinically Oriented Embryology 12th Edition 2000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
„Semitische Wissenschaften“? 1510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5742086
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5405647
关于积分的说明 15343886
捐赠科研通 4883555
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2625085
邀请新用户注册赠送积分活动 1573951
关于科研通互助平台的介绍 1530896