Synthesis and Characterization of Biodegradable Polymer Blends Based on Chitosan

2025

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.3390/polym17131853
Деректер сенімділігі 85 жоғары
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

Despite its broad application due to its affordability, biodegradability, and natural antimicrobial and antioxidant activities, chitosan (CS) still exhibits limitations in mechanical strength and barrier effectiveness. Owing to its unique chemical characteristics, itaconic acid (IT) presents potential as a compatibilizing agent in polymeric blend formulations. Biodegradable polymers composed of chitosan (CS), itaconic acid (IT), and starch (S) were synthesized using two polymerization methods. The first method involved grafting IT onto CS at varying ratios of IT (4%, 6%, and 8% wt.), using 1% v/v acetic acid/water as the solvent and potassium persulfate as the initiator. In the second approach, starch (S) was blended with the copolymer P(CS-g-IT) at concentrations of 1%, 3%, and 5%, utilizing water as the solvent and glacial acetic acid as a catalyst. The resulting biodegradable films underwent characterization through FTIR, TGA, SEM, and mechanical property analysis. To further explore the effects of combining IT, starch, and carbon black, the blends, referred to as P[(CS-g-IT)-b-S], were also loaded with carbon black. This allowed for the evaluation of the materials’ physicomechanical properties, such as viscosity, tensile strength, elongation, and contact angle. The findings demonstrated that the presence of IT, starch, and carbon black collectively improved the films’ mechanical performance, physical traits, and biodegradability. Among the samples, the blended copolymer with 1% starch exhibited the highest mechanical properties, followed by the grafted copolymer with 8% IT and the blended copolymer mixed with carbon black at 7%. In contrast, the blended copolymer with 5% starch showed the highest hydrophilicity and the shortest degradation time compared to the grafted copolymer with 8% IT and the blended copolymer mixed with 7% carbon black.