بررسی اثر سازگار کننده بر خواص مکانیکی، رئولوژی و زیست تخریب پذیری آلیاژ سبز پلی لاکتیک اسید/ نشاسته گرمانرم

پلیمرهای زیست تخریب پذیر در مقایسه با پلیمرهای بر پایه مشتقات نفتی نه تنها در فرآیند تولید، انرژی کمتری مصرف می نمایند بلکه به دلیل مواد مصرفی تجدید پذیر آلودگی های زیست محیطی ایجاد نمی کنند. یکی از این پلیمرهای زیست تخریب پذیر پلی لاکتیک اسید(pla) می باشد. هدف از این تحقیق بررسی اثر سازگار کننده بر روی خواص آلیاژ پلی لاکتیک اسید/ نشاسته گرمانرم بود. در این مطالعه ابتدا سازگار کننده mpeg-g-st طی دو مرحله تهیه شد. در مرحله ی اول پلی اتیلن گلیکول با جرم مولکولیgr/mol 2000 توسط واکنشگر مالئیک انیدرید(ma)، مالئینه شد و سپس در مرحله ی دوم با زنجیره های نشاسته وارد واکنش شد. در ادامه آمیزه های pla/tps به ازای 30 درصد وزنی از نشاسته گرمانرم و مقادیرphr 5،10،15 سازگار کننده mpeg-g-st درون مخلوط کن داخلی در دمای ?c180تهیه شد. به منظور اثبات تهیه سازگار کننده آزمون تیتراسیون با استفاده از اسیدکلریدریک mol/l1/0 و هم چنین آزمون طیف سنجی زیر قرمز تبدیل فوریه(ftir) صورت گرفت. افزایش عدد اسیدی m-peg در مقایسه با peg خالص و ftirمربوط به آن ها نشان دادکه در مرحله ی اول peg مالئینه با گروه های انتهایی کربوکسیلیک اسید تشکیل شده است و در مرحله ی دوم m-peg با اتصال استری به زنجیره های نشاسته پیوند زده شده است. نتایج آزمون دینامیکی مکانیکی نشان دادکه حضور سازگار کننده موجب تقویت فصل مشترک و نزدیک تر شدن دماهای انتقال شیشه ای دو فاز به یکدیگر می شود که نشان دهنده ی افزایش سازگاری بین دو فاز به خاطر قرار گرفتن بخشی از mpeg-g-st در فصل مشترک است. نتایج حاصل از آزمون dsc نشان داد که tps و سازگار کننده، دمای ذوب و دمای تبلور سرد pla را کاهش می دهد اما درصد بلورینگی افزایش می یابد به جز برای نمونه ی 30t0c10p2000 که رفتار متفاوت تری را نشان می دهد. خواص رئولوژیکی نمونه ها نیز نشان داد که افزایش الاستیسیتی مذاب نمونه ها به خاطر به وجود آمدن شبکه ای از قطرات tps در اثر حضور سازگار کننده است. کاهش شیب ناحیه ی انتهایی در آمیزه های حاوی سازگار کننده در مقایسه با آمیزه ی دوجزئی، بهبود فصل مشترک میان دو فاز را نشان می دهد. نتایج به دست آمده از آزمون کشش حاکی از این بود که آمیزه ی حاوی phr10 سازگار کننده بیشترین ازدیاد طول را نشان می دهد اما مقادیر بیشتری از سازگار کننده منجر به کاهش استحکام و ازدیاد طول در شکست شده است. مدول کششی آمیزه ها در حضور سازگار کننده تقریباً بدون تغییر مانده است. نتایج آزمون sem جهت بررسی ریخت شناسی آمیزه ها، نشان دادکه حضور سازگار کننده موجب تغییر ریخت شناسی آمیزه از به هم پیوسته به قطره ماتریس می شود و توزیع یکنواخت تری از tps در ماده زمینه pla به دست می آید. آزمون زیست تخریب پذیری نشان داد که حضور tps و سازگار کننده بر پایه ی نشاسته در آمیزه و هم چنین افزایش ترکیب آن، مقدار تخریب نمونه ها را افزایش می دهد. بیشترین مقدار تخریب برای نمونه ی حاوی phr10 از peg مشاهده شده است که در پایان سه ماه قرارگیری در لجن 42% افت وزن نشان می دهد. نتایج آزمون atr نیز حذف پیک مربوط به گروه هیدروکسیل نشاسته را برای نمونه ها بعد از قرارگیری در لجن فعال نشان داد. نتایج به دست آمده از آزمون جذب آب نشان داد که در حضور سازگار کننده سطح تماس بسیار بالایی ایجاد می شود و درنتیجه قابلیت جذب آب به درون آمیزه ها افزایش می یابد. نتایج حاصل از این آزمون نیز بیشترین جذب آب را برای نمونه ی حاوی phr10 از peg نشان داد که در پایان 15 روز غوطه وری در آب به 62% می رسد.