پديد آورنده :
اميرخاني، رسول
عنوان :
تهيه و بررسي خواص گرمايي و بلورينگي نانوكامپوزيتهاي پلي لاكتيك اسيد/كوپليمر اتيلن-وينيل استات/گرافن اكسيدكاهش يافته
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
پليمر - فرآورش
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
چهار، [55]ص.: مصور، جدول، نمودار
توصيفگر ها :
آميزه هاي پليمري , پلي الكتيك اسيد , كوپليمر اتيلن وينيل استات , خواص حرارتي , اكسيد گرافن كاهش يافته
تاريخ ورود اطلاعات :
1401/12/16
رشته تحصيلي :
مهندسي شيمي
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1401/12/16
چكيده فارسي :
پلي ال كتيك اسيد )PLA )يكي از پليمر هاي طبيعي است كه اخيرا به دليل خواصي همچون زيست تخريب پذيري و زيست سازگاريش
به شدت مورد توجه قرار گرفته است. اما ازآنجايي كه به لحاظ فيزيكي -مكانيكي و گرمايي خواص آن پايين است، اخيرا تالشهايي در
جهت آميخته سازي آن با پليمرهاي ديگر يا اختالط آن با مواد تقويت كننده نانويي جهت بهبود خواص آن صورت گرفته است. از ميان
پليمرها كوپليمراتيلن- وينيل استات )EVA )بيش از بقيه براي آميخته سازي مورد توجه قرار گرفته است. در اين پژوهش به منظور بهبود
خواص گرمايي PLA ،نانوكامپوزيت EVA/PLA در حضور نانو ذرات گراف ن اكسايد كاهش يافته با روش تركيبي اختالط محلول و
اختالط مذاب تهيه شد. سپس خواص گرمايي و بلورينگي نانو كامپوزيت فوق با استفاده ازآزمون هاي گرماسنجي روبشي تفاضلي )DSC )
و تجزيه گرماوزني )TGA )بررسي شد. نتايج پراش پرتو ايكس )XRD )از نمونه نانوكامپوزيت در درصد هاي مختلف نشان دهنده
پراكنش خوب فاز پخش شونده )نانو ذرات( در فاز پليمر مي باشد، به طوريكه پيك هاي °2.42و °6.26و °5.13𝜃 = 2 يا بطور كل
محو شدند يت به زواياي پايين تر منتقل شده اند كه حاكي از مناسب بودن روش فوق براي تهيه نانو كامپوزيت مي باشد. همچنين نتايج
DSC افزايش در نقطه ذوب آميخته EVA/PLA را با افزايش درصد نانو ذرات از حدود °C119 تا °C125 نشان مي دهد. آزمون
TGA نيز افزايش مقاومت حرارتي نانوكامپوزيت را با افزايش ميزان درصد نانو ذرات از 3.360% = 50 𝑇به 3.364% = 50 𝑇به
علت مقاومت گرمايي باالي نانوذرات گراف ن اكسايد كاهش يافته نشان داد. همچنين طيف هاي آزمون FTIR ايجاد باند هاي قوي پيوند
1 −هيدروژني بين اجزاي نانو كامپوزيت را در اعداد موجي حدود �𝑐� 3400
نشان مي دهد. در ادامه نيز بررسي هاي تئوري انرژي بين
سطحي اجزا نشان داد كه نانو ذرات گرافن اكسايد كاهش يافته در فصل مشترك دو فاز پليمري قرار مي گيرند زيرا ضريب تر شوندگي
عددي بين -1 و 1 بدست مي آيد. نتايج حاصل از اين پژوهش مي تواند در جهت روشن تر كردن جنبه هاي مهم مرتبط با تقويت خواص
گرمايي آميخته EVA/PLA كه زيست تخريب پذير بوده و اساسا داراي خواص مكانيكي خوبي است استفاده شود. نانوكامپوزيت حاصل
مي تواند در مصارف بسته بندي در دماي باال كاربرد داشته باشد. همچنين تاثير حضور يك تقويت كننده نانويي دو بعدي نظير گرافن اكسيد
بر هندسه بلور فاز استري تبيين مي شود.
چكيده انگليسي :
Polylactic acid (PLA) is one of the natural polymers that has recently received great attention
due to its properties such as biodegradability and biocompatibility.However its physicalmechanical and thermal properties are low. For this reason, recently efforts have been made
to blending it with other polymers or to mix it with nano reinforcing materials to improve its
properties. Among the polymers, polyethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) has been
considered more than the others for blending. In this research, in order to improve the
thermal properties of PLA, PLA/EVA nanocomposite was prepared in the presence of
reduced graphene oxide nanoparticles by the combined method of solution mixing and melt
blending. Then the thermal properties and crystallinity of the above nanocomposite were
investigated using differential scanning calorimetry (DSC) and thermogravimetric analysis
(TGA). The X-ray diffraction (XRD) results of the nanocomposite sample in different
percentages show a good dispersion of the dispersed phase (nanoparticles) in the polymer
phase, so that the peaks of 2θ=13.5°, 26.6° and 42.2° or as a whole They disappeared and
moved to lower angles, which indicates the suitability of the above method for preparing
nanocomposite. Also, the DSC results show an increase in the melting point of the PLA/EVA
blend with an increase in the percentage of nanoparticles from about 119℃ to 125℃. The
TGA test also showed an increase in the thermal resistance of the nanocomposite with an
increase in the percentage of nanoparticles from T(50%) =360.3 to T(50%)=364.3 due to the
high thermal resistance of the reduced graphene oxide nanoparticles. Also, FTIR test spectra
show the formation of strong hydrogen bond between nanocomposite components at wave
numbers of about 3400(cm-1
). Further, the investigations of the interfacial energy theory of
the components showed that the reduced graphene oxide nanoparticles are placed at the
interface of two polymer phases because the numerical wettability coefficient is between -1
and 1. The results of this research can be used to clarify the important aspects related to
strengthening the thermal properties of PLA/EVA composite, which is biodegradable and
basically has good mechanical properties. The resulting nanocomposite can be used in high
temperature packaging applications. Also, the effect of the presence of a two-dimensional
nano reinforcement such as graphene oxide on the crystal geometry of the ester phase is
explained.
استاد راهنما :
احمد اسدي نژاد
استاد داور :
سعيد نوري خراساني , محمود معصومي
