تهیه آلیاژها و نانوکامپوزیت های آلیاژی پلی اتیلن سبک – پلی اتیلن سبک خطی – نشاسته گرمانرم و بررسی مورفولوژی، خواص مکانیکی، رئولوژیکی و گرمایی آنها برای کاربردهای بسته بندی زیست تخریب پذیر

در این پژوهش، خواص شکل شناسی، مکانیکی و گرمایی آلیاژ ها و نانوکامپوزیت های پلی اتیلن سبک –پلی اتیلن سبک خطی- نشاسته گرمانرم (tps) بررسی شده است. فیلم های آلیاژی حاوی مقادیر مختلف (10-30% وزنی) نشاسته گرمانرم و 10% وزنی pe-g-ma به عنوان سازگارکننده، با استفاده از اکسترودر دو مارپیچه تهیه شدند. سپس با استفاده از دستگاه فیلم دمشی به فیلم هایی با ضخامت مشخص تبدیل شدند. آلیاژ پلی اتیلن سبک - پلی اتیلن سبک خطی (70/30) نیز به عنوان نمونه شاهد تهیه شده است. همچنین نمونه هایی حاوی نانوذرات سیلیکاتی با استفاده از نمونه آلیاژ انتخابی (حاوی 10% نشاسته) و مقادیر مختلف (1 تا 3% وزنی) نانوذرات سیلیکاتی با نام تجاری cloisite®15a از طریق فرآیند اکستروژن و با استفاده از اکسترودر دومارپیچه تهیه گردید و با استفاده از فیلم دمشی به فیلم هایی با ضخامت معین تبدیل شدند. اندازه گیری خواص مکانیکی، گرمایی و جذب آب همه نمونه ها با استفاده از روش های استاندارد انجام گرفت. نتایج اندازه گیری شاخص جریان مذاب (mfi) آلیاژها نشان داد که با افزایش مقدار نشاسته، mfiنمونه ها کاهش می یابد. در مورد نانوکامپوزیت ها نیز کاهش در mfiو در نتیجه افزایش در گرانروی ظاهری با افزایش مقدار نانوذرات مشاهده گردید. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) آلیاژ ها بهبود پراکندگی ذرات نشاسته در ماتریس پلی اتیلن و افزایش چسبندگی بین فازها با افزودن 10% نشاسته و در حضور pe-g-ma را تأیید کرد. پراش اشعه ایکس (xrd) نانوکامپوزیت ها، انتقال پیک پراش به زوایای کمتر و در نتیجه افزایش در فضای بین لایه ای نانوذرات، با افزایش مقدار cloisite®15a را نشان داد. این تصاویر نشان دادند که در مورد همه نانوکامپوزیت ها ساختار بین لایه ای تشکیل شده است. خواص مکانیکی (از قبیل استحکام کششی نهایی، ازدیاد طول در نقطه شکست، مدول یانگ، استحکام ضربه ای نسبی و استحکام پاره گی) آلیاژ ها با افزایش مقدار نشاسته کاهش پیدا کرد اما با این وجود نمونه حاوی 10% وزنی نشاسته گرمانرم،خواص مکانیکی مورد نیاز برای تهیه پلاستیک های بسته بندی یکبار مصرف را دارند. در مورد نانوکامپوزیت ها نیز افزایش در استحکام کششی نهایی و مدول یانگ و کاهش در ازدیاد طول در نقطه شکست و استحکام ضربه ای نسبی و نیز مقاومت پاره گی با افزایش مقدار cloisite®15a بدست آمد. نتایج خواص گرمایی نیز نشان داد که افزودن نشاسته به آلیاژ ldpe/llpe و نیز افزودن نانوذره خاک رس به آلیاژ حاوی 10% نشاسته، اثر چشمگیری بر خواص گرمایی نمونه های مربوطه نداشته است. جذب آب آلیاژ ها با افزایش مقدار نشاسته و با گذشت زمان افزایش پیدا کرد. نتایج جذب آب نانوکامپوزیت ها نیز نشان داد که این نمونه ها جذب آب کمتری نسبت به نمونه آلیاژ انتخابی داشته و همچنین با افزایش مقدار نانوذره، جذب آب آنها کاهش یافته است