بهینه سازی رفتار چقرمگی در نانوکامپوزیت پلی لاکتیک اسید و نانو الیاف سلولز

Abstract

ویژگی های پلی لاکتیک اسید مانند زیست تخریب پذیری دلیل اصلی توجه کاربران به این پلیمر در زمینه تولید محصولات مختلف گردیده است. از طرفی محدودیت های ساختاری منجر به کند شدن سرعت رشد مصرف این پلیمر شده است. در این میان بهبود خواص مکانیکی و چقرمگی پلی لاکتیک اسید از طریق رویکرد اصلاح پلیمر ها با نانو الیاف سلولزی اصلاح شده موفقیت امیز بوده است. در این پژوهش به منظور بهبود سازگاری نانو الیاف با ماتریس پلی لاکتیک اسید، در مرحله ی اول سطح نانو الیاف سلولزی اصلاح شد. اصلاح نانو الیاف با دو روش استیله کردن با درجه ی استخلاف 0.6 و پیوند زدن پلی اتیلن گلیکول روی سطح نانو الیاف انجام گرفت. تغییر ساختار نانو الیاف سلولزی پس از اصلاح مورد بررسی و پس از آن نانو الیاف استیله شده و نانو الیاف پیوند خورده با پلی اتیلن گلیکول به صورت مجزا و ترکیبی تا 1% وزنی به ماتریس پلی لاکتیک اسید اضافه شدند. کاهش میزان بلورینگی الیاف در اثر استیله شدن و پیوند خوردن با پلی اتیلن گلیکول در نتایج ازمایش اشعه ایکس و گرماسنجی مورد بررسی قرار گرفت. اضافه کردن نانو الیاف استیله شده به پلی لاکتیک اسید باعث ریز شدن بلور ها و اضافه کردن نانو الیاف پیوند خورده با پلی اتیلن گلیکول باعث درشت شدن بلورهای ماتریس پلی لاکتیک اسید می شوند. افزایش 7برابری چقرمگی با افت کمتر مدول و استحکام در نمونه ی حاوی هر دو نانو الیاف اصلاح شده مشاهده شد.