ПОЛУЧЕНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ БИОРАЗЛАГАЕМОЙ ПОЛИМЕРНОЙ КОМПОЗИЦИИ НА ОСНОВЕ ТЕРМОПЛАСТИЧНОГО КРАХМАЛА, АРМИРОВАННОГО МИКРОКРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ ЦЕЛЛЮЛОЗОЙ МОДИФИЦИРОВАННОЙ СТЕАРИНОВОЙ КИСЛОТОЙ

Загрязнение окружающей среды пластиковыми отходами является глобальной экологической проблемой. Поэтому переход на экологически чистые, биоразлагаемые полимерные материалы является актуальной задачей для всего человечества. Термопластичный крахмал, благодаря своей доступности, биоразлагаемости и эластичности, является одной из наиболее перспективных альтернатив синтетическим полимерам. Однако его низкая прочность и слабые барьерные свойства ограничивают возможности применения в производстве упаковочных изделий. Для устранения этих недостатков, термопластичный крахмал был армирован микрокристаллической целлюлозой – жестким и возобновляемым биополимером, модифицированным стеариновой кислотой для повышения гидрофобности и барьерных характеристик. Композит ТПК/M-MКЦ был получен методом смешивания расплава и исследован с помощью испытаний на растяжение, определения водопоглощения, оценки биоразлагаемости и динамического механического анализа (DMA). Инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье (FTIR) подтвердила успешную модификацию поверхности целлюлозы. По сравнению с чистым ТПК, полученный композит показал значительно высокую механическую прочность, сниженное водопоглощение и сохраненную способность к биологическому разложению. Эти результаты свидетельствуют о том, что ТПК, армированный модифицированной целлюлозой, является перспективной экологически чистой альтернативой традиционным синтетическим полимерам для производства упаковочных материалов.

1. Starch-based biodegradable materials: Challenges and opportunities / T. Jiang et al // Advances in Industrial and Engineering Polymer Research. – 2020. – Vol. 3, № 1. – P. 8-18.

2. Kusainova I. Kazahstan zadyhaetsya ot plastika: ne menee 100 tys. tonn othodov v god unichtozhayut prirodu i zdorov'e [The electron. resource]. – 2024. – URL: Казахстан задыхается от пластика: не менее 100 тыс. тонн отходов в год уничтожают природу и здоровье | Inbusiness.kz.

3. Sailaubekova P. Boi plastiku. [The electron. resource]. – 2023. – URL: Бой пластику! | United Nations Development Programme.

4. Tacker M. Life Cycle Assessment of Polyethylene Packaging and Alternatives on the European Market / M. Tacker, T. Hafner-Kuhn, A. Gstöhl // Cleaner Environmental Systems. – 2025. – P. 108404.

5. Improving mechanical and water sorption properties of thermoplastic starch by incorporating chitosan filler / B. Balla et al // Polymer Testing. – 2021. – Vol. 101.

6. Sustainable starch-based biocomposites: Effect of inorganic fillers on the structure and properties / J. Móczó et al // Results in Engineering. – 2025. – Vol. 26, № February.

7. Effect of Silybum marianum-derived nanocellulose as a sustainable functional filler on supramolecular structure of thermoplastic zein / M. D’Auria et al // International Journal of Biological Macromolecules. – 2025. – Vol. 311, № P 3. – P. 143904.

8. Biodegradable thermoplastic cassava starch/poly (butylene succinate) blends with citric acid: Characterization and evaluation of properties / R.F.A. Santos et al // International Journal of Biological Macromolecules. – 2025. – Vol. 322, № August.

9. Kampangkaew S. The synthesis of cellulose nanofibers from Sesbania Javanica for filler in thermoplastic starch / S. Kampangkaew, C. Thongpin, O. Santawtee // Energy Procedia. – 2014. – Vol. 56, № C. – P. 318-325.

10. Peanut shell from agricultural wastes as a sustainable filler for polyamide biocomposites fabrication / O. Oulidi, et al // Journal of King Saud University – Science. – 2022. – Vol. 34, № 6. – P. 102148.

11. Development and characterization of water hyacinth reinforced thermoplastic starch as sustainable biocomposites / D. Behera et al // RSC Sustainability. – 2025. – Vol. 3, № 4. – P. 1807- 1818.

12. Nanocellulose reinforced corn starch-based biocomposite films: Composite optimization, characterization and storage studies / S. Patil et al // Food Packaging and Shelf Life. – 2022. – Vol. 33, № April. – P. 100860.