Барьерные свойства и характеристики нанокомпозитов на основе поли(молочной кислоты) и ZnO

Цель исследования — улучшить барьерные свойства плёнок на основе поли(молочной кислоты) (PLA), а именно снизить проницаемость для кислорода и водяного пара. Ацетилтрибутилцитрат и наночастицы оксида цинка (нано-ZnO), использовавшиеся соответственно в качестве пластификатора и нанонаполнителя, вводили в матрицу PLA методом испарения растворителя. Затем изучали структурные, морфологические, термические и механические свойства полученных материалов. На сканирующих электронных микрофотографиях было выявлено равномерное распределение наночастиц ZnO в трёхкомпонентных системах на основе PLA при низком содержании нано-ZnO. Взаимодействие матрицы PLA с наночастицами ZnO дополнительно анализировали методом инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье. Данные широкоуглового рентгеновского рассеяния свидетельствовали о высокой совместимости матрицы PLA и наночастиц ZnO. Изучение механических свойств показало хорошую прочность при растяжении и низкую гибкость. Кривые дифференциальной сканирующей калориметрии подтвердили, что в трёхкомпонентных системах на основе PLA преобладает аморфная структура. Улучшение барьерных свойств и прочности при растяжении указывает на возможность применения композитных плёнок PLA/нано-ZnO для упаковки пищевых продуктов.