沪公网安备31011202002187号
由于使用传统聚合物所产生的严重环境问题，人们对可生物降解聚合物的兴趣日益浓厚，这促使工业界和学术研究人员不断开发创新、更可持续的聚合物材料。近日，来自意大利都灵理工大学的研究人员将乳化液溶剂法得到的球形颗粒与来自粮食农业废弃物的的生物填料混合，制备了基于PBAT基质的复合粉末，将可持续PBAT基复合材料首次成功用于选择性激光烧结(SLS)。
相关研究以题为“3D printing of PBAT-based composites filled with agro-wastes via selective laser sintering/”的论文被发表在《European Polymer Journal》期刊上。
在这项研究中，将来自农业废弃物的生物填料与 PBAT 等可生物降解基质结合使用的优势与增材制造 (AM) 的优势相结合。具体来说，本研究的创新之处是首次制备完全可生物降解的 PBAT基复合粉末，用于通过选择性激光烧结 (SLS) 打印具有复杂几何形状的块状样品。
SLS 被认为是聚合物加工领域较有前景的一项增材制造技术，因为它可以保证获得高几何精度和表面质量的零件，并实现具有良好复杂性和灵活性的零件，而无需支撑结构或后处理。
PBAT 基质复合粉末是通过将乳化液溶剂工艺获得的球形颗粒与来自食品农业废弃物的两种不同生物填料混合而制备的：玉米副产品和来自葡萄酒生产的填料。
△用于生物基复合材料制备的纯PBAT粉末（a）、玉米废料GTF（b）和葡萄酒废料WPL-DH（c）的形态。
研究人员首先采用乳化液溶剂工艺制备 PBAT 基复合粉末，获得适用于 SLS 的球形颗粒。复合材料在打印时表现出良好的尺寸精度和结构复杂性。采用 TGA、DSC、SEM 和 DMA 等表征方法评估复合材料的热性能、形态性能和机械性能。
将生物填料引入PBAT 可降低材料成本并保持生物降解性。生物基复合材料的结构复杂性增加，并且易于加工，尺寸定义和孔隙率良好。
纯 PBAT 的 3D 打印部件（a）与分别含有 5 wt% GTF 的样品（b）和 WPL-DH（c）的一些代表性照片。
PBAT 被认为是一种非常有前途的可生物降解聚合物。这项研究表明，用来自农业废弃物的生物填料增强的 PBAT 基复合材料可以通过选择性激光烧结进行加工。将 PBAT 微球与 GTF（从玉米废弃物中获得的黄色粉末）和 WPL-DH（从葡萄酒生产废弃物中获得的灰色粉末）颗粒混合后，通过 SLS获得的样品具有良好的尺寸几何形状、细节水平高、空间完整且空隙大、无明显缺陷和高孔隙率，非常适合生物医学领域的应用。
内容来源：可降解可循环中心
