PL249468B1

PL249468B1 - Kompozyt polilaktydu o znacznie podwyższonej udarności modyfikowany dwufunkcyjnymi pochodnymi krzemoorganicznymi i sposób jego wytwarzania

Info

Publication number: PL249468B1
Application number: PL447904A
Authority: PL
Inventors: Robert Przekop; Bogna Sztorch; Julia Głowacka; Miłosz Frydrych
Original assignee: Uniwersytet Im. Adama Mickiewicza W Poznaniu
Priority date: 2024-03-01
Filing date: 2024-03-01
Publication date: 2026-04-27
Also published as: PL447904A1

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest kompozyt polilaktydu PLA modyfikowany dwufunkcyjnymi pochodnymi krzemoorganicznymi o znacznie podwyższonej udarności i sposób jego wytwarzania, gdzie modyfikatory udarności stanowią polisiloksany (PWS) o liniowej budowie z grupami funkcyjnymi metakrylową i alkilową (heksylową lub oktylową) oraz cyklosiloksany (CS) o budowie cyklicznej z grupami funkcyjnymi metakrylową i (trimetoksysililo)etylową, o znacznie wyższej udarności oraz sposób jego wytwarzania mające zastosowanie jako materiały do produkcji wyrobów z tworzyw sztucznych. Modyfikator krzemoorganiczny stanowią dwufunkcyjne polisiloksany liniowe o różnej długości łańcucha z grupami funkcyjnymi metakrylową i alkilową (heksylową lub oktylową) w zmiennej proporcji oraz cyklosiloksany z grupami funkcyjnymi metakrylową i (trimetoksysililo)etylową w zmiennej proporcji molowej. Kompozyt ma zastosowanie w wielu branżach technicznych m.in. w przemyśle motoryzacyjnym, AGD i RTV, inżynierii biomedycznej.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest kompozyt o znacznie podwyższonej udarności modyfikowany dwufunkcyjnymi pochodnymi krzemoorganicznymi i sposób jego wytwarzania, gdzie modyfikatory udarności stanowią polisiloksany (PWS) o liniowej budowie z grupami funkcyjnymi metakrylową i alkilową (heksylową lub oktylową) oraz cyklosiloksany (CS) o budowie cyklicznej z grupami funkcyjnymi metakrylową i (trimetoksysililo)etylową, mający zastosowanie jako materiały do produkcji wyrobów z tworzyw sztucznych. Modyfikator krzemoorganiczny stanowią dwufunkcyjne polisiloksany liniowe o różnej długości łańcucha z grupami funkcyjnymi metakrylową i alkilową (heksylową lub oktylową) w zmiennej proporcji oraz cyklosiloksany z grupami funkcyjnymi metakrylową i (trimetoksysililo)etylową w zmiennej proporcji molowej. Kompozyt ma zastosowanie w wielu branżach technicznych m.in. w przemyśle motoryzacyjnym, AGD i RTV, inżynierii biomedycznej.

Obecnie prowadzone badania skupione są silnie na rozwoju nowych, wytrzymałych i przyjaznych dla środowiska materiałów polimerowych, które pozwolą zaspokoić wysokie zapotrzebowanie na wyroby z tworzyw sztucznych. Polilaktyd (PLA) to biodegradowalny polimer termoplastyczny pozyskiwany ze źródeł odnawialnych, głównie poprzez fermentację roślinnych produktów skrobiowych takich jak kukurydza lub trzcina cukrowa, dzięki czemu jest przyjazny dla środowiska. Łańcuch molekularny tego poliestru złożony jest z powtarzających się jednostek kwasu mlekowego. Polilaktyd charakteryzuje się stosunkowo dobrymi właściwościami użytkowymi, w tym wysokim stopniem przezroczystości, sztywnością i wytrzymałością mechaniczną porównywalną do polimerów otrzymywanych z ropy naftowej. Jedną z istotnych zalet PLA jest jego biodegradowalność, co oznacza, że może ulegać rozkładowi przez mikroorganizmy w środowisku kontrolowanym, przyczyniając się do zmniejszenia ilości odpadów z tworzyw sztucznych. PLA znajduje zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu do produkcji wyrobów, takich jak: opakowania jednorazowego użytku, tekstylia, włókna oraz urządzenia medyczne ze względu na swoją biokompatybilność. Pomimo swoich pozytywnych cech, aby wdrożyć PLA w nowe obszary zastosowań należy zmodyfikować własności tego polimeru, które stanowią wyzwania i bariery dla specjalistycznych zastosowań. Do ograniczeń tego polimeru zaliczamy: stosunkowo niską temperaturą zeszklenia, ograniczającą jego wykorzystanie w zastosowaniach wysokotemperaturowych, wyższej koszty produkcji w porównaniu do tradycyjnych tworzyw sztucznych, a także jego wysoką kruchość. PLA zazwyczaj wykazuje umiarkowany poziom udarności w porównaniu z niektórymi konwencjonalnymi tworzywami sztucznymi na bazie ropy naftowej, takimi jak polietylen lub polipropylen. Na tę umiarkowaną udarność wpływają różne czynniki, w tym warunki przetwarzania, masa cząsteczkowa i potencjalne włączenie dodatków. Włączenie dodatków w skład kompozycji polimerowych używanych do produkcji wyrobów, takich jak modyfikatory udarności, może zwiększyć ich odporność na uderzenia, czyniąc takie kompozyty PLA bardziej odpowiednim do zastosowań, w których wymagana jest zwiększona wytrzymałość w warunkach obciążeń dynamicznych. Metoda przetwarzania, czy to poprzez wytłaczanie, czy formowanie wtryskowe, również wpływa na końcową udarność produktów PLA (Nampoothiri, K. M., Nair, N. R., & John, R. P. (2010). An overview of the recent developments in polylactide (PLA) research. Bioresource technology, 101(22), 8493-8501). Odpowiednie warunki przetwarzania mają kluczowe znaczenie dla osiągnięcia pożądanych właściwości mechanicznych. Trwające badania mają jednak na celu sprostanie tym wyzwaniom i poprawę negatywnych cech PLA, czyniąc go coraz bardziej opłacalną i zrównoważoną alternatywą dla konwencjonalnych tworzyw sztucznych w różnych zastosowaniach, takich jak druk 3D, towary konsumpcyjne i inne. Aby udoskonalić właściwości PLA wytwarza się kompozyty polimerowe, stanowiące materiały wielofazowe, składające się z co najmniej dwóch faz, różniących się pomiędzy sobą właściwościami i budową chemiczną.

Polisiloksany, polimery krzemoorganiczne, powszechnie znane jako silikony, są klasą materiałów polimerowych o szkielecie z naprzemiennymi atomami krzemu i tlenu (-Si-O-Si-), często z grupami organicznymi przyłączonymi do atomów krzemu. Ogólną strukturę polisiloksanów można przedstawić jako [R2-Si-O-]n, gdzie n oznacza liczbę powtarzających się jednostek w łańcuchu polimerowym, R oznacza grupę funkcyjną, zwykle metylową (CH3), atom wodoru, lub grupę organiczną alkilową lub arylową. Polimery te wykazują wyjątkową stabilność temperaturową, zachowując swoje właściwości w szerokim zakresie temperatur, dzięki czemu nadają się do zastosowań wymagających odporności na ciepło. Dodatkowo, polisiloksany są chemicznie obojętne, wykazując odporność na różne chemikalia, w tym kwasy i zasady, co czyni je cennymi w formułach powłok i uszczelnień odpornych na chemikalia. Polisiloksany charakteryzują się elastycznością i niską energią powierzchniową, zapewniając właściwości takie jak hydrofobowość i smarowanie. Dzięki temu idealnie nadają się do zastosowań takich jak powłoki wodoodporne, środki antyadhezyjne i smary. Niektóre rodzaje polisiloksanów wykazują biokompatybilność, dzięki czemu nadają się do zastosowań medycznych, takich jak implanty, rurki medyczne i produkty do pielęgnacji ran. Wykazują również doskonałe właściwości izolacji elektrycznej, co przyczynia się do ich wykorzystania w komponentach elektrycznych, takich jak izolatory i materiały hermetyzujące. Elastomeryczne zachowanie niektórych polisiloksanów jest wykorzystywane w produkcji kauczuków silikonowych i elastomerów, które znajdują zastosowanie w uszczelnieniach, uszczelkach i elastycznych formach. Ponadto ich właściwości adhezyjne sprawiają, że są one cenne w klejach i uszczelniaczach, a uszczelniacze silikonowe są szeroko stosowane w budownictwie i motoryzacji ze względu na ich trwałość i właściwości adhezyjne. Polisiloksany wykazują również większą odporność na działanie promieniowania UV niż polimery organiczne zawierające szkielet węgiel-węgiel. Wyżej opisane cechy wskazują, że polisiloksany mogą stanowić ciekawe dodatki do przetwórstwa tworzyw sztucznych (Mark, J. E. (2004). Some interesting things about polysiloxanes. Accounts of Chemicalresearch, 37(12), 946-953., Zalewski, K., Chyłek, Z., Trzciński, W. A. (2021). A review of polysiloxanes in terms of their application in explosives. Polymers, 13(7), 1080).

Cyklosiloksany natomiast zbudowane są z cyklicznych pierścieni Si-O-Si. Ogólny wzór cyklosiloksanów to [RSiO]n, gdzie R reprezentuje podstawniki organiczne, a n oznacza liczbę powtarzających się jednostek w strukturze cyklicznej. W porównaniu ze strukturami liniowymi są mniej elastyczne ze względu na mniejszą możliwość ruchu jednostek Si-O-Si w pierścieniu, aniżeli liniowych łańcuchów polisiloksanowych (H. Zhu, T.J. Buchtal, and M. Mitsuishi, Applied Surface Science, 563, 150245 (2021)), wykazują również zdolność do polimeryzacji pod wpływem temperatury. Zazwyczaj mają niższą masę cząsteczkową, niż polisiloksany, ponieważ składają się z mniejszych struktur cyklicznych. Cykliczna struktura cyklosiloksanów nadaje tym związkom specyficzne właściwości, czyniąc je użytecznymi w różnych procesach chemicznych i przemysłowych. Powszechnie stosowane są w aplikacjach, w których korzystne są cykliczne struktury o niskiej masie cząsteczkowej, takie jak niektóre płyny silikonowe i lotne związki silikonowe stosowane w kosmetykach. Wykorzystywane są również do syntezy polisiloksanów, która zazwyczaj obejmuje otwarcie pierścieni cyklicznych w celu utworzenia liniowego lub rozgałęzionego łańcucha polimerowego. Jedną z powszechnych metod syntezy polisiloksanów z cyklosiloksanów jest proces zwany polimeryzacją z otwarciem pierścienia (Fuchise, K., Kobayashi, T., Sato, K., Igarashi, M. (2020). Organocatalytic ring-opening polymerization of cyclotrisiloxanes using silanols as initiators for the precise synthesis of asymmetric linear polysiloxanes. Polymer Chemistry, 11 (48), 7625-7636.).

Znane jest zastosowanie modyfikatorów nieorganicznych w postaci wypełniaczy (talk, węglan wapnia, siarczan wapnia), a także modyfikatorów udarności (polimer akrylowy) w celu poprawy właściwości mechanicznych: na zginanie, rozciąganie oraz udarność (CN107686638A) drukowanych obiektów. W celu otrzymania kompozytów mieszano żywicę kwasu polimlekowego z ww. dodatkami oraz z środkiem sprzęgającym.

Innym przykładem jest otrzymywanie zmodyfikowanego PLA o zwiększonej wytrzymałości poprzez zmieszanie w stanie stopionym: PLA, środka utwardzającego (butadien, akrylan butylu) i przedłużacza łańcucha polimerowego (CN106589863A). Otrzymany materiał oprócz poprawionych właściwości mechanicznych charakteryzował się nietoksycznością i stabilnością wydruku obiektów 3D.

Patent PL243666B1 opisuje metodę otrzymywania kompozytów PLA z użyciem żywicy siloksanowo-silseskwioksanowej o nie w pełni skondensowanej strukturze funkcjonalizowanej grupami epoksydowymi. Proces polega na wprowadzeniu do PLA w stanie stopionym modyfikatora lub w postaci roztworu. Przygotowany w ten sposób materiał służy do wytworzenia następnie granulatu, z którego można przy użyciu różnych metod (termoformowanie, wtryskiwanie) otrzymać produkty o określonym kształcie. Materiał charakteryzuje się poprawionymi właściwości termomechanicznymi, lepszą mieszalnością z matrycą polimerową niż w pełni skondensowane odpowiedniki, lepszą adhezją pomiędzy cząsteczkami wypełniacza a matrycą polimeru.

Znane jest zastosowanie dwufunkcyjnych polisiloksanów w kopolimerach otrzymywanych poprzez reakcje z laktydem w obecności katalizatora (CN107828058A). Polisiloksan wytwarzany jest na drodze polimeryzacji z otwarciem pierścienia. Następnie w reakcji z laktydem otrzymuj e się kopolimer blokowy PLA-polisiloksan. Otrzymany metodą chemiczną materiał w zastosowaniu druku 3D charakteryzuje się zwiększoną odpornością na uderzenia i temperaturę.

Znane są również sposoby wykorzystania cyklicznych związków krzemoorganicznych do modyfikacji i wytwarzania materiałów polimerowych:

Znane jest również wykorzystanie cyklosiloksanów, jako prekursorów do wytwarzania kauczuków silikonowych stosowanych, jako środki dodatkowe do przyjaznych dla środowiska kompozytów PLA o zwiększonej odporności na hydrolizę, odporności mechanicznej i termicznej przeznaczonych do wytwarzania wyrobów z tworzyw sztucznych (US20090306287A1).

Wynalazek US4130530A dotyczy plastyfikowanej kompozycji poliwęglanowej zawierającej w domieszce aromatyczny polimer węglanowy o wysokiej masie cząsteczkowej i niewielką ilość określonego cyklicznego plastyfikatora siloksanowego.

Wynalazek CN106566208 (A) dotyczy sposobu wytwarzania nieprzewodzącego, lekkiego materiału kompozytowego o dużej wytrzymałości na rozciąganie przeznaczonego do wytwarzania wędek rybackich. Kompozyt składa się z 10% politereftalanu glikolu etylenowego, 60% włókien węglowych, 10% włókien szklanych, 5% metylowinylocyklosiloksanów, 2% utwardzacza epoksydowego, 3% nylonu, 1% sztucznych włókien pajęczych, 1% środka antystatycznego, 5% lepiszcza, 0,2% gliceryny, 0,8% włókien bambusowych i 2% nanokrzemionki.

Zgłoszenie CN111936582 (A) dotyczy sposobu wytwarzania, zastosowania oraz składu kompozycji organosiloksanowej sieciującej na drodze reakcji hydrosililowania zawierającej cyklosiloksany, jako składniki kompozycji.

Zgłoszenie UA36847 (A) opisuje sposób otrzymywania wysokopolimerycznego kauczuku cyklosiloksanowego obejmuje polimeryzację cyklosiloksanów organicznych lub ich związków w podwyższonej temperaturze z silanooleinianem potasu i regulatorem długości łańcucha z następującym aktywatorem odkwaszającym tris-(oligo-siloksymetylo)fosforanem i odpowietrzaniem.

Przegląd literatury patentowej w jasny sposób wskazuje na brak danych dotyczących otrzymywania materiałów w osnowie polilaktydu (PLA) modyfikowanych funkcjonalizowanymi polisiloksanami oraz cyklosiloksanami z grupami alkilowymi i metakrylowymi.

Istotą wynalazku jest kompozyt polilaktydu PLA o znacznie podwyższonej udarności modyfikowany dwufunkcyjnymi pochodnymi krzemoorganicznymi, który składa się z 95,00-99,00% wagowych polilaktydu PLA i 5,00-1,00% wagowych dwufunkcyjnego modyfikatora krzemoorganicznego, gdzie modyfikatorem krzemoorganicznym jest PWS polisiloksan liniowy dwufunkcyjny posiadający jako grupy funkcyjne grupy metakrylową - MA i alkilową - heksylową - HEX, albo oktylową - OCT w odpowiednich proporcjach molowych, tak że w modyfikatorze MOD-1 stosunek molowy grup metakrylowych do oktylowych wynosi 1:3, w MOD-2 stosunek molowy grup metakrylowych do heksylowych wynosi 1:3, w MOD-3 stosunek molowy grup metakrylowych do heksylowych wynosi 1:8, a w MOD-4 stosunek molowy grup metakrylowych do heksylowych wynosi 1:8, lub dwufunkcyjny cyklosiloksan CS, posiadający jako grupy funkcyjne grupy metakrylową - MA i (trimetoksysililo)etylową - TMOS w odpowiednich proporcjach molowych, tak że w modyfikatorze MOD-5 stosunek molowy grup metakrylowych do (trimetoksysililo)etylowych wynosi 1:3, a w MOD-6 stosunek molowy grup metakrylowych do (trimetoksysililo)etylowych wynosi 2:2.

Sposób wytwarzania kompozytu polilaktydu PLA polega na tym, że proces przebiega w dwóch etapach:

- w pierwszym etapie wytwarza się koncentrat, gdzie PLA podgrzewa się powyżej temperatury mięknienia do uzyskania polimeru w stanie uplastycznionym, dalej do 85,00% wagowych PLA dodaje się 15% wagowych modyfikatora krzemoorganicznego, polisiloksanowego PWS, lub cyklosiloksanowego, CS, gdzie modyfikator otrzymuje się w wyniku katalitycznej reakcji hydrosililowania polisiloksanów liniowych, lub cyklosiloksanu z olefinami: heksenem - HEX, albo oktenem - OCT, albo winylotrimetoksysilanem - VTMOS oraz metakrylanem allilu - MA dodanych w odpowiednich proporcjach molowych, przy czym w modyfikatorze MOD-1 stosunek molowy grup metakrylowych do oktylowych wynosi 1:3, w MOD-2 stosunek molowy grup metakrylowych do heksylowych wynosi 1:3, w MOD-3 stosunek molowy grup metakrylowych do heksylowch wynosi 1:8, a w MOD-4 stosunek molowy grup metakrylowych do heksylowych wynosi 1:8, w MOD-5 stosunek molowy grup metakrylowych do (trimetoksysililo)etylowych wynosi 1:3, a w MOD-6 stosunek molowy grup metakrylowych do (trimetoksysililo)etylowych wynosi 2:2, gdzie reakcję prowadzi się przez 24-48 godzin w obecności katalizatora Karstedta oraz toluenu, następnie polimer z modyfikatorem homogenizuje się do uzyskania jednorodnej masy, dalej studzi się, granuluje i suszy w podwyższonej temperaturze,

- w drugim etapie wytwarza się kompozyt o pożądanym stężeniu 1% - 5% wagowych modyfikatora krzemoorganicznego poprzez dodanie do 560 g - 400 g polilaktydu PLA 40 g - 200 g koncentratu zawierającego 15% wagowych modyfikatora krzemoorganicznego, do uzyskania o dpowiednio 1% - 5% wagowych modyfikatora krzemoorganicznego w kompozycie, gdzie pozostałą część 99% - 95% masy całego kompozytu stanowi polilaktyd, po czym kompozyt formuje się w znany sposób do uzyskania kompozytu w postaci wypraski.

Dzięki zastosowaniu rozwiązania według wynalazku uzyskano następujące efekty techniczno-użytkowe:

• proces syntezy zastosowanych modyfikatorów jest skalowalny, • wytworzone modyfikatory polisiloksanowe stanowią stabilne dodatki do przetwórstwa tworzyw sztucznych, • opracowane modyfikatory ułatwiają operacje przetwórcze polilaktydu spowodowane wzrostem masowego wskaźnika szybkości płynięcia (MFR), • wytworzone kompozyty stanowią materiał, który można przetwarzać i formować z wykorzystaniem znanych i powszechnie stosowanych przemysłowo urządzeń przetwórczych m.in. wytłaczarek, wtryskarek, pras do tworzyw itp., • nowe kompozyty charakteryzują się znacznie podwyższoną odpornością na uderzenia, dzięki czemu mogą być stosowane do produkcji elementów szczególnie narażonych na obciążenia dynamiczne. Mogą być stosowane w wielu branżach technicznych m.in. w przemyśle motoryzacyjnym, AGD i RTV, biomedycznym np. do wykonywania obudów urządzeń, elementów wykończenia itp., • nowe materiały kompozytowe mogą być stosowane w wielu branżach technicznych m.in. w przemyśle motoryzacyjnym, AGD i RTV, inżynierii biomedycznej, • wytworzone materiały kompozytowe mogą być wielokrotnie przetwarzane, poddawane recyklingowi materiałowemu, a po utracie właściwości funkcjonalnych stosowane jako wysokoenergetyczne paliwo w procesach odzysku energetycznego lub poddane procesom biodegradacji.

Wynalazek ilustrują poniższe przykłady:

Sposób syntezy dwufunkcyjnych krzemoorganicznych modyfikatorów udarności (pochodnych polisiloksanowych, PWS; pochodnych cyklosiloksanowych CS):

Sposób ich otrzymania polega na tym, że w kolbie pod chłodnicą zwrotną umieszcza się substraty:

• MOD-1 (PWS301-MA-3OCT, poli((oktyl)metylosiloksan)ko(metakrylopropylo)metylosilok- san), zakończony grupami trimetoksysililowymi): PWS301 oraz olefiny metakrylan allilu oraz okten w proporcji 1:3 w przeliczeniu na liczbę moli Si-H zawartych w użytym polisiloksanie • MOD-2 (PWS991-MA-3HEX, poli((heksyl)metylosiloksan)ko(metakrylopropylo)metylosiloksan), zakończony grupami trimetoksysililowymi): PWS991 oraz olefiny metakrylan allilu oraz heksen w proporcji 1:3 w przeliczeniu na liczbę moli Si-H zawartych w użytym polisiloksanie • MOD-3 (PWS301-MA-8HEX, poli((heksyl)metylosiloksan)ko(metakrylopropylo)metylosiloksan), zakończony grupami trimetoksysililowymi): PWS301 oraz olefiny metakrylan allilu oraz heksen w proporcji 1:8 w przeliczeniu na liczbę moli Si-H zawartych w użytym polisiloksanie • MOD-4 (PWS991-MA-8HEX, poli((heksyl)metylosiloksan)ko(metakrylopropylo)metylosiloksan), zakończony grupami trimetoksysililowymi): PWS991 oraz olefiny metakrylan allilu oraz heksen w proporcji 1:8 w przeliczeniu na liczbę moli Si-H zawartych w użytym polisiloksanie • MOD-5 (CS-MA-3TMOS, 2,4,6-Tri(trimetoksysililoetylo)-2,4,6,8-tetrametylo-8-(propylometakrylo)cyklotetrasiloksan):tetrametylocyklotetrasiloksan, CS oraz olefiny metakrylan allilu, MA oraz winylotrimetoksysilan, VTMOS w proporcji 1:3 w przeliczeniu na liczbę moli Si-H zawartych w użytym tetrametylocyklotetrasiloksanie • MOD-6 (CS-2MA-2TMOS, 2,6-Di(trimetoksysililoetylo)-2,4,6,8-tetrametylo-4,8-(propylometakrylo)cyklotetrasiloksan):tetrametylocyklotetrasiloksan, CS oraz olefiny metakrylan allilu, MA oraz winylotrimetoksysilan, VTMOS w proporcji 2:2 w przeliczeniu na liczbę moli Si-H zawartych w użytym tetrametylocyklotetrasiloksanie.

Następnie do mieszaniny reakcyjnej dodaje się oczyszczony i osuszony toluen jako rozpuszczalnik, po czym każdorazowo 10^-5 eq. Pt/mol Si-H katalizatora Karstedta. Układ podgrzewa się do temperatury wrzenia rozpuszczalnika przez 24-48 h korzystnie 24 h (do uzyskania pełnej konwersji substratów i zaników pasma Si-H na widmie FT-IR). Kolejnym etapem jest schłodzenie mieszaniny do temperatury pokojowej i usunięcie rozpuszczalnika pod obniżonym ciśnieniem do uzyskania gotowego produktu MOD-1, MOD-2, MOD-3, MOD-4, MOD-5 i MOD-6.

Modyfikatorami polilaktydu są nowe dwufunkcyjne polisiloksany o liniowej budowie z grupami funkcyjnymi metakrylową i alkilową (heksylową lub oktylową) oraz cyklosiloksany z grupami funkcyjnymi metakrylową i (trimetoksysililo)etylową. Wzory modyfikatorów przedstawione zostały na fig. 1 we wzorze oznacza funkcyjną grupę metakrylową.

Sposób przygotowania kompozytu PLA/dwufunkcyjny modyfikator krzemoorganiczny:

Kompozyty polilaktydu z dwufunkcyjnym modyfikatorem krzemoorganicznym wytwarza się z wykorzystaniem procesów technologicznych przetwórstwa tworzyw sztucznych zapewniających wysoki stopień homogenizacji modyfikatora w osnowie termoplastycznej np. wytłaczarki jedno- i/lub dwuślimakowe, mieszalniki okresowe, walcarki i wszystkie inne urządzenia techniczne służące do przetwarzania materiałów polimerowych pozwalające na mieszanie polimeru z modyfikatorem w stanie uplastycznionym. Proces homogenizacji należy prowadzić w warunkach temperaturowych charakterystycznych dla polilaktydu opisanych w kartach technicznych polimeru i rekomendowanych przez producenta. Przykładowy zakres temperatur przetwarzania od 170°C do 220°C. W takcie procesu homogenizacji polimer znajduje się w stanie uplastycznionym. Materiał polimerowy należy odpowiednio przygotować do przetwarzania tzn. suszyć w celu ograniczenia ewentualnych negatywnych skutków wynikających z obecności wody w polilaktydzie, zgodnie z wytycznymi zalecanymi przez karty techniczne przetwarzanego polimeru.

Wynalazek ilustrują poniższe przykłady:

Etap 1

Przygotowanie koncentratu 15% wagowych modyfikatora

Polilaktyd (PLA) suszono w suszarce do tworzyw, a następnie poddano procesowi homogenizacji mieszając go w stanie stopionym z modyfikatorem krzemoorganicznym w stosunku 85% wagowych PLA i 15% wagowych modyfikatora krzemoorganicznego (MOD-1/PWS301-MA-3OCT, MOD-2/PWS991-MA-3HEX, MOD-3/PWS301-MA-8HEX, MOD-4/PWS991-MA-8HEX, MOD-5/CS-MA-3TMOS, MOD-6/CS-2MA-2TMOS) w temperaturze 215°C, przy użyciu walcarki do przetwarzania tworzyw sztucznych, zamiennie mogą być wykorzystane inne urządzenia przetwórcze do homogenizacji tworzyw sztucznych np. wytłaczarka dwuślimakowa, w celu otrzymania koncentratu, a temperatura przetwarzania powinna być odpowiednia dla stosowanego gatunku PLA. Proces prowadzono przez okres 15-20 min, aż do otrzymania pełnej homogeniczności układu. Następnie materiał zmielono przy użyciu młyna do rozdrabniania tworzyw sztucznych i ponownie suszono w celu przygotowania do kolejnych etapów przetwórczych.

Etap 2

Przygotowanie kompozytów o pożądanym stężeniu i próbek do badań

Koncentrat, w postaci granulatu, wytworzony w etapie 1 stosuje się do przygotowania kompozytów o stężeniach 1% wagowych 2,5% wagowych oraz 5% wagowych poprzez mieszanie koncentratu z polilaktydem w stanie stopionym w odpowiednich proporcjach wagowych z wykorzystaniem urządzeń do przetwarzania tworzyw sztucznych m.in. wytłaczarek, wtryskarek itp. Z kompozytu o stężeniu 1% wagowych, 2,5% wagowych oraz 5% wagowych modyfikatora krzemoorganicznego w polilaktydzie formuje się w procesie wtrysku wypraski w postaci kształtek pomiarowych zgodnie z PN-EN ISO 20753 typ 1B znanymi metodami formowania tworzyw sztucznych. Wytworzone w ten sposób kształtki pomiarowe poddaje się badaniu udarności metoda Charpy’ego zgodnie z wytycznymi normy PN-EN ISO 179.

Przykłady:

Przykład 1 (1% wagowych MOD-1)

Do 560 g polilaktydu dodaje się 40 g koncentratu zawierającego 15% wagowych MOD-1 w PLA, uzyskując kompozyt o stężeniu 1 % wagowych MOD-1 i 99% wagowych PLA. Materiał następnie formuje się metodami przetwórstwa tworzyw sztucznych w odpowiedni kształt zgodnie z metodyką opisaną w etapie 2. Materiał cechuje się wzrostem wskaźnika MFR (2,16 kg/210°C): 7,89 ± 0,02 g/10 min w odniesieniu do niemodyfikowanego PLA (7,11 ± 0,03 g/10 min). Materiał cechuje się wzrostem wytrzymałości na obciążenia dynamiczne wyznaczonej metodą Charpy’ego = 20,57 ± 2,23 kJ/m² w odniesieniu do osnowy PLA 18,18 ± 0,90 kJ/m²).

Przykład 2 (2,5% wagowych MOD-1)

Kompozyt otrzymuje się analogicznie jak w przykładzie 1 z tym że do 500 g polilaktydu dodaje się 100 g koncentratu zawierającego 15% wagowych MOD-1 w PLA, uzyskując kompozyt o stężeniu 2,5% wagowych MOD-1 i 97,5% wagowych PLA. Materiał następnie formuje się metodami przetwórstwa tworzyw sztucznych w odpowiedni kształt zgodnie z metodyką opisaną w etapie 2. Materiał cechuje się wzrostem wskaźnika MFR (2,16 kg/210°C): 7,40 ± 0,03 g/10 min w odniesieniu do niemodyfikowanego PLA (7,11 ± 0,03 g/10 min). Materiał cechuje się wzrostem wytrzymałości na obciążenia dynamiczne wyznaczonej metodą Charpy’ego = 26,57 ± 4,74 kJ/m² w odniesieniu do osnowy PLA (18,18 ± 0,90 kJ/m²).

Przykład 3 (5% wagowych MOD-1)

Kompozyt otrzymuje się analogicznie jak w przykładzie 1 z tym że do 400 g polilaktydu dodaje się 200 g koncentratu zawierającego 15% wagowych MOD-1 w PLA, uzyskując kompozyt o stężeniu 5% wagowych MOD-1 i 95% wagowych PLA. Materiał następnie formuje się metodami przetwórstwa tworzyw sztucznych w odpowiedni kształt zgodnie z metodyką opisaną w etapie 2. Materiał cechuje się wzrostem wskaźnika MFR (2,16 kg/210°C): 8,29 ± 0,01 g/10 min w odniesieniu do niemodyfikowanego PLA (7,11 ± 0,03 g/10 min). Materiał cechuje się wzrostem wytrzymałości na obciążenia dynamiczne wyznaczonej metodą Charpy’ego = 21,17 ±1,18 kJ/m² w odniesieniu do osnowy PLA (18,18 ± 0,90 kJ/m²).

Przykład 4 (1 % wagowych MOD-2

Do 560 g polilaktydu dodaje się 40 g koncentratu zawierającego 15% wagowych MOD-2 w PLA, uzyskując kompozyt o stężeniu 1 % wagowych MOD-2 i 99% wagowych PLA. Materiał następnie formuje się metodami przetwórstwa tworzyw sztucznych w odpowiedni kształt zgodnie z metodyką opisaną w etapie 2. Materiał cechuje się wzrostem wskaźnika MFR (2,16 kg/210°C): 9,56 ± 0,02 g/10 min w odniesieniu do niemodyfikowanego PLA (7,11 ± 0,30 g/10 min). Materiał cechuje się wzrostem wytrzymałości na obciążenia dynamiczne wyznaczonej metodą Charpy’ego = 19,44 ± 2,79 kJ/m² w odniesieniu do osnowy PLA 18,18 ± 0,90 kJ/m²).

Przykład 5 (2,5% wagowych MOD-2)

Kompozyt otrzymuje się analogicznie jak w przykładzie 1 z tym że do 500 g polilaktydu dodaje się 100 g koncentratu zawierającego 15% wagowych MOD-2 w PLA, uzyskując kompozyt o stężeniu 2.5% wagowych MOD-2 i 97,5% wagowych PLA. Materiał następnie formuje się metodami przetwórstwa tworzyw sztucznych w odpowiedni kształt zgodnie z metodyką opisaną w etapie 2. Materiał cechuje się wzrostem wskaźnika MFR (2,16 kg/210°C): 10,71 ± 0,50 g/10min w odniesieniu do niemodyfikowanego PLA (7,11 ± 0,30 g/10 min). Materiał cechuje się wzrostem wytrzymałości na obciążenia dynamiczne wyznaczonej metodą Charpy’ego = 19,82 ± 4,21 kJ/m² w odniesieniu do osnowy PLA 18,18 ± 0,90 kJ/m²).

Przykład 6 (5% wagowych MOD-2)

Kompozyt otrzymuje się analogicznie jak w przykładzie 1 z tym że do 400 g polilaktydu dodaje się 200 g koncentratu zawierającego 15% wagowych MOD-2 w PLA, uzyskując kompozyt o stężeniu 5% wagowych MOD-2 i 95% wagowych PLA. Materiał następnie formuje się metodami przetwórstwa tworzyw sztucznych w odpowiedni kształt zgodnie z metodyką opisaną w etapie 2. Materiał cechuje się wzrostem wskaźnika MFR (2,16 kg/210°C): 9,76 ± 0,04 g/10 min w odniesieniu do niemodyfikowanego PLA (7,11 ± 0,30 g/10 min). Materiał cechuje się wzrostem wytrzymałości na obciążenia dynamiczne wyznaczonej metodą Charpy’ego = 18,20 ± 1,25 kJ/m² w odniesieniu do osnowy PLA 18,18 ± 0,90 kJ/m²).

Przykład 7 (1 % wagowych MOD-3)

Do 560 g polilaktydu dodaje się 40 g koncentratu zawierającego 15% wagowych MOD-3 w PLA, uzyskując kompozyt o stężeniu 1 % wagowych MOD-3 i 99% wagowych PLA. Materiał następnie formuje się metodami przetwórstwa tworzyw sztucznych w odpowiedni kształt zgodnie z metodyką opisaną w etapie 2. Materiał cechuje się wzrostem wskaźnika MFR (2,16 kg/210°C): 23,59 ± 0,29 g/10 min w odniesieniu do niemodyfikowanego PLA (7,11 ± 30 g/10 min). Materiał cechuje się wzrostem wytrzymałości na obciążenia dynamiczne wyznaczonej metodą Charpy’ego = 33,68 ± 4,32 kJ/m² w odniesieniu do osnowy PLA 18,18 ± 0,90 kJ/m²).

Przykład 8 (2,5% wagowych MOD-3)

Kompozyt otrzymuje się analogicznie jak w przykładzie 1 z tym że do 500 g polilaktydu dodaje się 100 g koncentratu zawierającego 15% wagowych MOD-3 w PLA, uzyskując kompozyt o stężeniu 2,5% wagowych MOD-3 i 97,5% wagowych PLA. Materiał następnie formuje się metodami przetwórstwa tworzyw sztucznych w odpowiedni kształt zgodnie z metodyką opisaną w etapie 2. Materiał cechuje się wzrostem wskaźnika MFR (2,16 kg/210°C): 25,50 ± 1,05 g/10 min w odniesieniu do niemodyfikowanego PLA (7,11 ± 0,30 g/10 min). Materiał cechuje się wzrostem wytrzymałości na obciążenia dynamiczne wyznaczonej metodą Charpy’ego = 35,29 ± 5,36 kJ/m² w odniesieniu do osnowy PLA 18,18 ± 0,90 kJ/m²).

Przykład 9 (MOD-3 5% wagowych)

Kompozyt otrzymuje się analogicznie jak w przykładzie 1 z tym że do 400 g polilaktydu dodaje się 200 g koncentratu zawierającego 15% wagowych MOD-3 w PLA, uzyskując kompozyt o stężeniu 5% wagowych MOD-3 i 95% wagowych PLA. Materiał następnie formuje się metodami przetwórstwa tworzyw sztucznych w odpowiedni kształt zgodnie z metodyką opisaną w etapie 2. Materiał cechuje się wzrostem wskaźnika MFR (2,16 kg/210°C): 28,00 ± 2,40 g/10 min w odniesieniu do niemodyfikowanego PLA (7,11 ± 0,30 g/10 min). Materiał cechuje się wzrostem wytrzymałości na obciążenia dynamiczne wyznaczonej metodą Charpy’ego = 19,63 ± 5,52 kJ/m² w odniesieniu do osnowy PLA 18,18 ± 0,90 kJ/m²).

Przykład 10 (MOD-4 1% wagowych)

Do 560 g polilaktydu dodaje się 40 g koncentratu zawierającego 15% wagowych MOD-4 w PLA, uzyskując kompozyt o stężeniu 1 % wagowych MOD-4 i 99% wagowych PLA. Materiał następnie formuje się metodami przetwórstwa tworzyw sztucznych w odpowiedni kształt zgodnie z metodyką opisaną w etapie 2. Materiał cechuje się wzrostem wskaźnika MFR (2,16 kg/210°C): 19,29 ± 0,72 g/10 min w odniesieniu do niemodyfikowanego PLA (7,11 ± 0,30 g/10 min). Materiał cechuje się wzrostem wytrzymałości na obciążenia dynamiczne wyznaczonej metodą Charpy’ego = 34,78 ± 8,39 kJ/m² w odniesieniu do osnowy PLA 18,18 ± 0,90 kJ/m²).

Przykład 11 (MOD-4 2,5% wagowych)

Kompozyt otrzymuje się analogicznie jak w przykładzie 1 z tym że do 500 g polilaktydu dodaje się 100 g koncentratu zawierającego 15% wagowych MOD-4 w PLA, uzyskując kompozyt o stężeniu 2,5% wagowych MOD-4 i 97,5% wagowych PLA. Materiał następnie formuje się metodami przetwórstwa tworzyw sztucznych w odpowiedni kształt zgodnie z metodyką opisaną w etapie 2. Materiał cechuje się wzrostem wskaźnika MFR (2,16 kg/210°C): 16,08 ± 0,76 g/10 min w odniesieniu do niemodyfikowanego PLA (7,11 ± 0,30 g/10 min). Materiał cechuje się wzrostem wytrzymałości na obciążenia dynamiczne wyznaczonej metodą Charpy’ego = 37,68 ± 2,34 kJ/m² w odniesieniu do osnowy PLA 18,18 ± 0,90 kJ/m²).

Przykład 12 (MOD-4 5% wagowych)

Kompozyt otrzymuje się analogicznie jak w przykładzie 1 z tym że do 400 g polilaktydu dodaje się 200 g koncentratu zawierającego 15% wagowych MOD-4 w PLA, uzyskując kompozyt o stężeniu 5% wagowych MOD-4 i 95% wagowych PLA. Materiał następnie formuje się metodami przetwórstwa tworzyw sztucznych w odpowiedni kształt zgodnie z metodyką opisaną w etapie 2. Materiał cechuje się wzrostem wskaźnika MFR (2,16 kg/210°C): 17,76 ± 2,08 g/10 min w odniesieniu do niemodyfikowanego PLA (7,11 ± 0,30 g/10 min). Materiał cechuje się wzrostem wytrzymałości na obciążenia dynamiczne wyznaczonej metodą Charpy’ego = 37,07 ± 4,84 kJ/m² w odniesieniu do osnowy PLA 18,18 ± 0,90 kJ/m²).

Przykład 13 (1% wagowych MOD-5)

Do 560 g polilaktydu dodaje się 40 g koncentratu zawierającego 15% wagowych MOD-5 w PLA, uzyskując kompozyt o stężeniu 1 % wagowych MOD-5 i 99% wagowych PLA. Materiał następnie formuje się metodami przetwórstwa tworzyw sztucznych w odpowiedni kształt zgodnie z metodyką opisaną w etapie 2. Materiał cechuje się wzrostem wskaźnika MFR (2,16 kg/210°C): 9,55 ± 0,01 g/10 min w odniesieniu do niemodyfikowanego PLA (7,11 ± 0,03 g/10 min). Materiał cechuje się wzrostem wytrzymałości na obciążenia dynamiczne wyznaczonej metodą Charpy’ego = 21,17 ± 2,04 kJ/m² w odniesieniu do osnowy PLA 18,18 ± 0,90 kJ/m²).

Przykład 14 (2,5% wagowych MOD-5)

Kompozyt otrzymuje się analogicznie jak w przykładzie 1 z tym że do 500 g polilaktydu dodaje się 100 g koncentratu zawierającego 15% wagowych MOD-5 w PLA, uzyskując kompozyt o stężeniu 2,5% wagowych MOD-5 i 97,5% wagowych PLA. Materiał następnie formuje się metodami przetwórstwa tworzyw sztucznych w odpowiedni kształt zgodnie z metodyką opisaną w etapie 2. Materiał cechuje się wzrostem wskaźnika MFR (2,16 kg/210°C): 9,50 ± 0,03 g/10 min w odniesieniu do niemodyfikowanego PLA (7,11 ± 0,03 g/10 min). Materiał cechuje się wzrostem wytrzymałości na obciążenia dynamiczne wyznaczonej metodą Charpy’ego = 22,61 ± 1,26 kJ/m² w odniesieniu do osnowy PLA (18,18 ± 0,90 kJ/m²).

Przykład 15 (5% wagowych MOD-5)

Kompozyt otrzymuje się analogicznie jak w przykładzie 1 z tym że do 400 g polilaktydu dodaje się 200 g koncentratu zawierającego 15% wagowych MOD-5 w PLA, uzyskując kompozyt o stężeniu 5% wagowych MOD-5 i 95% wagowych PLA. Materiał następnie formuje się metodami przetwórstwa tworzyw sztucznych w odpowiedni kształt zgodnie z metodyką opisaną w etapie 2. Materiał cechuje się wzrostem wskaźnika MFR (2,16 kg/210°C): 10,98 ± 0,05 g/10 min w odniesieniu do niemodyfikowanego PLA (7,11 ± 0,03 g/10 min). Materiał cechuje się wzrostem wytrzymałości na obciążenia dynamiczne wyznaczonej metodą Charpy’ego = 26,18 ± 3,34 kJ/m² w odniesieniu do osnowy PLA (18,18 ± 0,90 kJ/m²).

Przykład 16 (1% wagowych MOD-6)

Do 560 g polilaktydu dodaje się 40 g koncentratu zawierającego 15% wagowych MOD-6 w PLA, uzyskując kompozyt o stężeniu 1 % wagowych MOD-6 i 99% wagowych PLA. Materiał następnie formuje się metodami przetwórstwa tworzyw sztucznych w odpowiedni kształt zgodnie z metodyką opisaną w etapie 2. Materiał cechuje się wzrostem wskaźnika MFR (2,16 kg/210°C): 9,58 ± 0,02 g/10 min w odniesieniu do niemodyfikowanego PLA (7,11 ± 0,03 g/10 min). Materiał cechuje się wzrostem wytrzymałości na obciążenia dynamiczne wyznaczonej metodą Charpy’ego = 25,97 ± 5,84 kJ/m² w odniesieniu do osnowy PLA 18,18 ± 0,90 kJ/m²).

Przykład 17 (2,5% wagowych MOD-6)

Kompozyt otrzymuje się analogicznie jak w przykładzie 1 z tym że do 500 g polilaktydu dodaje się 100 g koncentratu zawierającego 15% wagowych MOD-6 w PLA, uzyskując kompozyt o stężeniu 2,5% wagowych MOD-6 i 97,5% wagowych PLA. Materiał następnie formuje się metodami przetwórstwa tworzyw sztucznych w odpowiedni kształt zgodnie z metodyką opisaną w etapie 2. Materiał cechuje się wzrostem wskaźnika MFR (2,16 kg/210°C): 10,72 ± 0,08 g/10 min w odniesieniu do niemodyfikowanego PLA (7,11 ± 0,03 g/10 min). Materiał cechuje się wzrostem wytrzymałości na obciążenia dynamiczne wyznaczonej metodą Charpy’ego = 32,27 ± 6,38 kJ/m² odniesieniu do osnowy PLA (18,18 ± 0,90 kJ/m²).

Przykład 18 (5% wagowych MOD-6)

Kompozyt otrzymuje się analogicznie jak w przykładzie 1 z tym że do 400 g polilaktydu dodaje się 200 g koncentratu zawierającego 15% wagowych MOD-6 w PLA, uzyskując kompozyt o stężeniu 5% wagowych MOD-6 i 95% wagowych PLA. Materiał następnie formuje się metodami przetwórstwa tworzyw sztucznych w odpowiedni kształt zgodnie z metodyką opisaną w etapie 2. Materiał cechuje się wzrostem wskaźnika MFR (2,16 kg/210°C): 13,45 ± 0,03 g/10 min w odniesieniu do niemodyfikowanego PLA (7,11 ± 0,03 g/10 min). Materiał cechuje się wzrostem wytrzymałości na obciążenia dynamiczne wyznaczonej metodą Charpy’ego = 37,02 ± 6,97 kJ/m² w odniesieniu do osnowy PLA (18,18 ± 0,90 kJ/m²).

Przykłady zastosowania:

1. Kompozyt wytworzony według wynalazku znajduje zastosowanie do produkcji wyrobów z tworzyw sztucznych. Kompozyt w postaci granulatu podgrzewa się do uplastycznienia, a następnie formuje się w znany sposób np. wykorzystując wtryskarkę do wytworzenia żądanego wyrobu.

2. Kompozyt w postaci koncentratu znajduje zastosowanie w szczególności do wytwarzania mieszanek o niższych zawartościach modyfikatora krzemoorganicznego, za pomocą znanych technik przetwarzania i formowania materiałów polimerowych, przeznaczonych do zastosowania w wyrobach z tworzyw sztucznych wykorzystując wytłaczarkę. Wytłaczaną folię płaską chłodzi się do uzyskania folii.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Kompozyt polilaktydu PLA o znacznie podwyższonej udarności, modyfikowany dwufunkcyjnymi pochodnymi krzemoorganicznymi znamienny tym, że składa się z 95,00-99,00% wagowych polilaktydu PLA i 5,00-1,00% wagowych dwufunkcyjnego modyfikatora krzemoorganicznego, gdzie modyfikatorem krzemoorganicznym jest PWS polisiloksan liniowy dwufunkcyjny posiadający jako grupy funkcyjne grupy metakrylową - MA i alkilową - heksylową HEX, albo oktylową - OCT w odpowiednich proporcjach molowych, tak że w modyfikatorze

MOD-1 stosunek molowy grup metakrylowych do oktylowych wynosi 1:3, w MOD-2 stosunek molowy grup metakrylowych do heksylowych wynosi 1:3, w MOD-3 stosunek molowy grup metakrylowych do heksylowych wynosi 1:8, a w MOD-4 stosunek molowy grup metakrylowych do heksylowych wynosi 1:8, lub dwufunkcyjny cyklosiloksan CS, posiadający jako grupy funkcyjne grupy metakrylową - MA i (trimetoksysililo)etylową - TMOS w odpowiednich proporcjach molowych, tak że w modyfikatorze MOD-5 stosunek molowy grup metakrylowych do (trimetoksysililo)etylowych wynosi 1:3, a w MOD-6 stosunek molowy grup metakrylowych do (trimetoksysililo)etylowych wynosi 2:2.

2. Sposób wytwarzania kompozytu polilaktydu PLA znamienny tym, że proces przebiega w dwóch etapach:

- w pierwszym etapie wytwarza się koncentrat, gdzie PLA podgrzewa się powyżej temperatury mięknienia do uzyskania polimeru w stanie uplastycznionym, dalej do 85,00% wagowych PLA dodaje się 15% wagowych modyfikatora krzemoorganicznego, polisiloksanowego PWS, lub cyklosiloksanowego, CS, gdzie modyfikator otrzymuje się w wyniku katalitycznej reakcji hydrosililowania polisiloksanów liniowych, lub cyklosiloksanu z olefinami: heksenem - HEX, albo oktenem - OCT, albo winylotrimetoksysilanem - VTMOS oraz metakrylanem allilu - MA dodanych w odpowiednich proporcjach molowych, przy czym w modyfikatorze MOD-1 stosunek molowy grup metakrylowych do oktylowych wynosi 1:3, w MOD-2 stosunek molowy grup metakrylowych do heksylowych wynosi 1:3, w MOD-3 stosunek molowy grup metakrylowych do heksylowch wynosi 1:8, a w MOD-4 stosunek molowy grup metakrylowych do heksylowych wynosi 1:8, w MOD-5 stosunek molowy grup metakrylowych do (trimetoksysililo)etylowych wynosi 1:3, a w MOD-6 stosunek molowy grup metakrylowych do (trimetoksysililo)etylowych wynosi 2:2, gdzie reakcję prowadzi się przez 24-48 godzin w obecności katalizatora Karstedta oraz toluenu, następnie polimer z modyfikatorem homogenizuje się uzyskania jednorodnej masy, dalej studzi się, granuluje i suszy w podwyższonej temperaturze,

- w drugim etapie wytwarza się kompozyt o pożądanym stężeniu 1%-5% wagowych modyfikatora krzemoorganicznego poprzez dodanie do 560 g - 400 g polilaktydu PLA 40 g - 200 g koncentratu zawierającego 15% wagowych modyfikatora krzemoorganicznego, do uzyskania odpowiednio 1% - 5% wagowych modyfikatora krzemoorganicznego w kompozycie, gdzie pozostałą część 99% - 95% masy całego kompozytu stanowi polilaktyd, po czym kompozyt formuje się w znany sposób do uzyskania kompozytu w postaci wypraski.