Inbouwen flexibele bouwsteen zorgt voor taai PLA

Project

Inbouwen flexibele bouwsteen zorgt voor taai PLA

Binnen HIPLA hebben de samenwerkende onderzoekspartners een nieuwe biobased kunststof ontwikkeld die veel sterker is dan traditioneel PLA. Dit PLA is hierdoor breder toepasbaar, bijvoorbeeld in hoogwaardige kunststof behuizingen voor laptops en tablets.

Uitgangspunt bij het onderzoek was de verbetering van het reeds commercieel beschikbare biobased plastic polymelkzuur, kortweg PLA. Dit bioplastic bestaat uit aan elkaar gekoppelde melkzuurmoleculen, polymeren, die suiker als basis hebben. Om PLA taaier te maken, kon het projectteam terugvallen op ervaring opgedaan bij andere materialen. Het inbouwen van een natuurlijke, flexibele bouwsteen in het brosse plastic bleek een succesformule.

Flexibele bouwstenen

Bij een eerder onderzoek heeft Croda Nederland BV in Gouda een harde, maar brosse epoxycoating met de toevoeging van vetzuurdeeltjes stukken sterker gemaakt. De coating bleef net zo hard, maar door de grotere flexibiliteit brak deze niet meer zo gemakkelijk. ‘De grote vraag was of dit principe ook voor PLA zou kunnen werken’, aldus Angela Smits van Croda Nederland. ‘Een van de grootste uitdagingen was het inbouwen van die flexibele bouwsteen in het PLA-polymeer. Dat is toch een heel andere stof dan een epoxycoating.’

Supersterk bioplastic

Door gericht te experimenteren met hitte en wrijving in het polymerisatieproces lukte het de onderzoekers uiteindelijk het biobased vetzuurmolecuul in te bouwen in de polymeerketen van PLA. ‘Doordat die vettige deeltjes samenclusteren in de PLA-polymeermatrix lijken ze onder de microscoop op bolletjes’, legt Smits uit. ‘In de harde PLA-matrix zorgen die ingebouwde bolletjes er nu voor dat het materiaal slagvast is.’ En het resultaat mag er zijn: een bioplastic dat supersterk en daardoor breed toepasbaar is.

Foliecoatings

Met het nieuwe basismateriaal heeft folieproducent AFP in Apeldoorn op pilotschaal een folie geproduceerd. Smits denkt aan toepassingen van dit nieuwe materiaal als verpakkingsmateriaal dat niet kraakt, maar ook aan foliecoatings voor autodashboards en folies voor gebruik in kassen. HSV Technical Moulded Parts in Ede testte het materiaal met succes als grondstof voor plastic onderdelen door de gesmolten massa in grotere vormen te spuiten of gieten. HSV testte het materiaal succesvol in een toepassing als printerpaneel. ‘We zijn nu een heel eind op weg, maar voor massaproductie moeten we nog wel een technische en kostenoptimaliserende slag maken’, aldus Smits. ‘Het patent is in behandeling en in vervolgonderzoek willen we deze principes mogelijk op andere biobased kunststoffen gaan toepassen.’