พลาสติกชีวภาพพอลิคาร์บอเนต (Bio-Polycarbonate: Bio-PC)

  • Bio-PC เป็นพอลิเมอร์ที่สำคัญอีกชนิดหนึ่งที่สามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพ (Biodegradable)
  • มีการนำไปใช้งานกันอย่างกว้างขวาง เช่น เป็นวัสดุสำหรับนำไปใช้เป็นบรรจุภัณฑ์ เป็นตัวส่งผ่านยา (Drug carriers) และนำไปใช้ทางวิศวกรรมเนื้อเยื่อ (Tissue engineering)
  • เนื่องจากมีสมบัติที่สามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพ มีความสามารถในการเข้ากันได้ดีกับเนื้อเยื่อและไม่เป็นพิษ
  • ข้อแตกต่างระหว่าง Bio-PC และ PC คือสารตั้งต้นที่ใช้ทำปฏิกิริยา
  • โดยการสังเคราะห์ PC จะใช้ บิสฟีนอลเอ (Bisphenol A) และโซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) เป็นสารตั้งต้นในกระบวนการผลิต
  • Bisphenol A จัดเป็นสารอันตรายเนื่องจากเป็นสารรบกวนการทำงานของต่อมไร้ท่อส่งผลให้ระบบสืบพันธุ์ผิดปกติ การเสื่อมสมรรถภาพทางเพศในเพศชาย มีผลต่อการทำงานของสมอง ความจำและการเรียนรู้ ลดประสิทธิภาพการรักษาด้วยเคมีบำบัดในผู้ป่วย ทำให้เกิดมะเร็งเต้านม
  • แต่ Bio-PC ใช้อีพอกซี (Epoxy) และก๊าซคาร์บอนไดอกไซด์ (CO2) เป็นสารตั้งต้นในกระบวนการผลิตส่งผลให้เกิดการลดปริมาณของก๊าซ CO2

กระบวนการสังเคราะห์สังเคราะห์พอลิคาร์บอเนตชีวภาพ

          การสังเคราะห์ Bio-PC เกิดจากปฏิกิริยาโคพอลิเมอไรเซชัน (Copolymerization) ระหว่างก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (Carbon dioxide : CO2) และสารประกอบอีพอกซี (เช่น เอทิลีน ออกไซด์ พรอพิลีน ออกไซด์) ปริมาณ CO2 หรือ คาร์บอนมอนอกไซด์ (Carbon monoxide : CO) ที่ใช้ในการสังเคราะห์ในแต่ละครั้งนั้นมากกว่า 50 wt% ซึ่งเป็นข้อดีที่ช่วยลดปริมาณก๊าซ CO2 และ CO ที่อยู่ในสิ่งแวดล้อม [4]

  • โครงสร้างเป็นแบบอสัณฐานวิทยา (Amorphous)
  • มีน้ำหนักโมเลกุลสูง
  • ใช้ซิงก์ คาร์บอกไซเรท เป็นตัวเร่งปฎิกิริยา
  • เสื่อมสภาพได้ด้วยความร้อน
  • สมบัติเปราะที่อุณหภูมิห้อง (Tg 37-41 °C)

พอลิไตรเมทิลคาร์บอเนต (Poly(trimethylene carbonate) : PTMC)

  • สามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพ
  • สมบัติยืดหยุ่นคล้ายกับยางแต่มีสมบัติเชิงกลที่ไม่ดีนัก
  • มีข้อจำกัด มีค่า Tm อยู่ในช่วง 100-110 °C 

 

 

พอลิบิวทิลลีนคาร์บอเนต(Poly(butylene carbonate) : PBC)

  • มีโครงสร้างแบบกึ่งผลึก (Semicrystalline)
  • Tm เท่ากับ 60 °C
  • Tg เท่ากับ -30 °C
  • ทนต่อแรงกระแทกได้ดี
  • มีแรงต้านทานแรงดึงที่เหมาะสมต่อการนำไปประยุกต์ใช้งาน

       Bio-PC หรือ PC เป็นเทอร์โมพลาสติกที่มีโครงสร้างและคุณสมบัติที่เหมือนกันเกือบทุกประการ จึงสามารถนำมาประยุกต์ใช้แทนกันได้ในหลายๆ ด้าน ซึ่งปัจจุบันพลาสติกชีวภาพกำลังเป็นที่นิยมและเป็นที่ต้องการของตลาดพลาสติก เนื่องจากปลดปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์น้อยหรือใช้เวลาในการย่อยสลายน้อยกว่าเทอร์โมพลาสติกทั่วไป จากสมบัติของ PC ดังที่กล่าวมาในข้างต้น ทำให้ PC ได้รับความนิยมสำหรับใช้งานด้านวิศวกกรม เช่น อุปกรณ์กีฬา อุตสาหกรรมบรรจุภัณฑ์ อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ อุตสาหกรรมยานยนต์


เป็นต้น