تهیه و بررسی خواص حرارتی و سازگاری آلیاژ pet/pla

استفاده از پلیمرهای زیست تخریب پذیر مانند پلی لاکتیک اسید، جهت حل مشکلات زیست محیطی در سال های اخیر رو به افزایش بوده است. با این وجود به دلایل اقتصادی، تنوع مواد در دسترس و همچنین عدم پوشش خواص مورد نظر، این پلیمرها کمتر به تنهایی مورد استفاده قرار می گیرند. از میان روش های اصلاح پلیمرهای زیست پایه، آلیاژسازی به عنوان روشی کاربردی و اقتصادی جهت رسیدن به محصولی با خواص مورد نظر، مورد توجه و مطالعه صنعتگران و محققان بوده است. در این پژوهش سعی بر تهیه و بررسی خواص آلیاژ پلیمری بر پایه پلیمر مهندسی پلی اتیلن ترفتالات(pet) و پلی لاکتیک اسید(pla) می باشد. برای تهیه آلیاژها ابتدا برای بررسی اثر ترکیب درصد و زمان فرایند اختلاط، آلیاژ pet/pla با ترکیب درصدهای 25/75 و 50/50 با زمان های فرایند مختلف 10، 20 و 30 دقیقه در مخلوط کن داخلی توسط فرایند اختلاط مذاب تهیه شد. همچنین تاثیر حضور کاتالیزور بر میزان سازگاری و خواص آلیاژ بررسی شد. به منظور مطالعه اثر ساختار پلیمرها از دو نوع pla اصلاح شده (td-pla و da-pla) و یک نوع pet اصلاح شده با گلیکول استفاده شد. در آلیاژ pet/pla با ترکیب درصد 25/75 و زمان فرایند 20 دقیقه استفاده شد؛ در انتها برای بررسی اثر دمای فرایند اختلاط مذاب آلیاژ با ترکیب درصد 25/75 و زمان فرایند 20 دقیقه در دو دمای °c260 و °c190 در مخلوط کن داخلی تهیه شد. نتایج آزمون ftir نشان داد بیشترین سازگاری بین اجزا در ترکیب درصد 25/75 %وزنی و زمان 20 دقیقه حاصل شد. تصاویر sem نشان داد که مورفولوژی آلیاژها به صورت ماتریس- قطره بوده و با گذشت زمان اندازه قطر قطرات فاز پراکنده(pet) کاهش یافته و پخش بهتری در ماتریس پیدا می کنند. در نمونه های تهیه شده از پلیمرهای خالص حتی در درصدهای کمتر pla نیز فاز پیوسته را این پلیمر تشکیل می داد. اصلاح pla با نزدیک کردن ویسکوزیته دو جزء باعث تعویض فاز شد به گونه ای که فاز پیوسته را pet و فاز ناپیوسته را pla تشکیل می داد. همچنین قطر فاز پراکنده(pla) کاهش چشمگیری نشان داد. نتایج حاصل از آزمون dmta نشان داد نمونه تهیه شده از td-pla به عنوان جزء دوم آلیاژ دارای مدول بسیار بیشتری نسبت به سایر نمونه ها بوده، به علاوه مدول ناحیه مسطح رابری هم افزایش پیدا کرد که بیانگر گره خوردگی بیشتر و در نتیجه طول بیشتر زنجیره ها می باشد و می تواند موید وقوع واکنش بین اجزای آلیاژ حین اختلاط مذاب باشد. از آزمون dsc می توان نتیجه گرفت تبلور آلیاژها در دمای بالاتری نسبت به پلیمرهای خالص رخ می دهد. حضور کاتالیزور ti(obu)4 باعث کاهش اندازه فازمتفرق، افزایش سرعت بلورینگی و افزایش مدول ناحیه مسطح رابری گردید. از نمودارهای dtg حاصل از آزمون tga می توان قله ای جداگانه در روند تخریب مشاهده کرد که می تواند نشانگر تخریب جزء سوم کوپلیمر، که حین اختلاط مذاب به وجود آمده است، باشد.