بررسی بلورینگی القا شده در پلی لاکتیک اسید و نانوکامپوزیت های آن در میدان های برشی

برای رسیدن به خواص نهایی بهینه محصولات، توسعه ی ساختاری نقش مهمی در فرایند پلیمر ها دارد. در میان این پدیده ها بلورینگی پلیمر های نیمه بلوری نقش بسیار مهمی دارد. در این مطالعه به بررسی رفتار تبلور هم دمای نانوکامپوزیت بر پایه پلی لاکتیک اسید وگرافن تحت شرایط بدون برش و همراه با برش پرداخته شده است. نانوکامپوزیت ها شامل 5/0، 1، 2 و3% وزنی گرافن بوده که در یک مخلوط کن داخلی تهیه شدند. ریخت شناسی نانو کامپوزیت ها به وسیله ی ریزبین الکترونی روبشی انجام گرفته است. آنالیز ساختاری و رفتار تبلور نانوکامپوزیت قبل و بعد از اعمال جریان برشی، به روش گرماسنجی پویشی تفاضلی و پراش اشعه ی ایکس ارزیابی شده است. در این میان تاثیرشدت و مدت جریان برشی و هم چنین مقدار نانو گرافن با استفاده از روش رئومتریک برای مشاهده ی پیشرفت فرایند تبلور در دمای نزدیک تبلور c? 135 بررسی شده است. مراحل آزمون شامل: افزایش دمای نمونه تا c? 190 و نگه داشتن در همان دما به مدت min 5 ، اعمال پیش برش های 1/0، 3/0، 5/0، 1/1 وs-1 8/1 در مدت زمان s60 و سپس کاهش دمای نمونه تا c? 135 و اعمال آزمون رفت و برگشتی بوده است. تحت جریان برشی رفتار تیلور در پلیمر های نیمه بلوری و ساختار آن توسط عواملی نظیر دما، سرعت برش و مدت زمان برش کنترل می شود.جریان برشی قادر است سرعت تبلور را به میزان قابل ملاحظه ای بهبود دهد هم چنین بر هم کنش بین جریان و عوامل هسته گذار سبب شتاب بخشیدن به پلیمر می شود. با مشاهده ی رشد مدول ذخیره ای در نمونه ها به عنوان شاخصی از پیشرفت بلورینگی، به نظر می رسد که مدول ذخیره ای در درصد های بالای گرافن زودتر به رشد نهایی خود رسیده است. با افزایش درصد گرافن، زمان القای تبلور نیز کاهش یافته است. مشاهده شد که افزایش پیش برش تا مقدار معینی به خصوص در درصد های بالا ی نانوگرافن، سبب بهبود رفتار تبلور پلی لاکتیک اسید ازجمله کاهش زمان القای تبلور و افزایش درصد تبلور می شود. هم چنین مشاهده شد که با افزایش مدت زمان پیش برش به s300 و s600 زمان القای تبلور کاهش یافته است. بر روی تعدادی از نمونه های خارج شده از رئومتر، آزمون های گرماسنجی پویشی تفاضلی و پراش اشعه ی ایکس انجام شد. نتایج آن ها نشان داد که تحت اعمال پیش برش، تعداد پیک تبلور در پراش اشعه ی ایکس و درصد تبلور در گرماسنجی پویشی تفاضلی افرایش یافته است.