در این تحقیق ساخت وبررسی خواص فیزیکی و مکانیکی نانو کامپوزیت پلیمر- نانوکلی (a 15 cloisite) مورد ارزیابی قرار گرفت . برای ساخت نانو کامپوزیت از پلی وینیل کلراید (خالص ،بازیافتی و مخلوط ) به عنوان پلیمر زمینه وازکلوزئیت a15به عنوان نانو ذرات استفاده گردید،سپس آمیزهای نانو کامپوزیتی در شرایط بهینه با درصد های مختلف نانو کلی (a 15 cloisite ) ساخته شدندوبه منظور تعیین نوع ساختار وخواص مورفولوژیکی از تصاویر میکرسکوب الکترونیکی روبشی(sem) استفاده گردید.در نهایت به منظور بررسی تاثیر نانو کلی ومقدارآن بر خواص فیزیکی و مکانیکی نانو کامپوزیت ها ،از آزمون های کششی،ضربه،خمشی،ازدیاد طول،جذب آب،وآنالیز حرارتی مکانیکی ودینامیکی (dmta ) استفاده شد.نتایج بدست آمده از الگوهای dmta وتصاویر sem نشان داد که نانوکامپوزیت های ساخته شده دارای ساختار لایه ای ورقه ورقه شده هستند وبا افزایش درصد نانونسبت ساختار بین لایه ای به ساختار ورقه ورقه شده افزایش یافته است.همچنین بررسی سطح مقطع شکست نمونه ها نشان داده است که شکست عمدتاً از نوع ترد است وسطح شکست دارای ساختار تورقی است.نتایج آزمونهای مکانیکی نیز نشان داد که با افزودن نانو کلی به پلی وینیل کلراید مقاومت به ضربه، مدول الاستیک،مقاومت به خمش و مقاومت به کشش افزایش یافته واین ویژگی ها با افزایش کمتر از 6 درصد نانو کلی حاصل شده است.

با توجه به مصرف روز افزون پلاستیکهای بسته بندی مواد غذایی برای افزایش عمر ماندگاری محصولات درون آنها فناوری های مختلفی در این خصوص بکار برده می شود، از جمله فیلمهای چند لایه، فیلمهای متالایز شده وفویلهای آلومنیومی پوشش داده شده با کاغذ و یا پلاستیک و... مورد استفاده قرار می گیرد. در د این تحقیق، پوشش دهی محلول زئین ذرت بعنوان پلیمر طبیعی بر روی فیلم پلی اتیلن سبک ((ldpe برای جایگزینی فیلم های بسته بندی چندلایه پلیمرهای سنتزی برای بررسی مقایسه خواص عبورپذیری، مکانیکی و توپوگرافی سطحی با فرمولاسیون(زئین ذرت و درصد پلاستی سایزر) پیشنهاد شد.فیلم های ldpe پوشش داده شده با زئین ذرت با استفاده از روش ریخته گری حلالی تهیه شد. زئین ذرت با مقدارهای متفاوت (%10،%12 و % 15) در %90 محلول آب اتانول در دمای 55درجه سانتی گراد حل شد. سپس محلول های زئین ذرت که با درصدهای متفاوت (%30 و%50) گلیسرول نرم شده بودند، برروی فیلم ldpe اصلاح شده توسط کرونا بکار برده شد.نتایج فیلم های ldpe پوشش داده شده با زئین ذرت نشان دادکه خواص سدی قابل توجهی نسبت به اکسیژن و بخارآب و بهبود در خواص مکانیکی هنگامی که از مقدار بالای زئین ذرت و درصد پایین تر گلیسرول استفاده شد، به دست آمد.همچنین نتایج زاویه تماس نشان داد که فیلم های ldpe پوشش داده شده با زئین ذرت چاپ پذیری خوبی دارد. نتایج میکروسکوپ اتمی نشان دادکه فیلم های ldpeپوشش داده شده با زئین دارای زبری بسیار کمی نسبت به فیلم های پوشش داده نشده می باشند. در نتیجه پوشش های زئین ذرت با فرمولاسیون مناسب بر روی فیلم های ldpe می تواند پتانسیل بالقوه ای برای جایگزین پوشش های سنتزی نوین در صنایع بسته بندی بکار برده شود.

پلی(d,l- لاکتاید) بک پلیمر زیست تخریب پذیر آمورف است که گونه های با وزن مولکولی زیاد آن در ساخت محصولات کاشتنی در بدن کاربرد دارد و معمولا از پلیمر شدن حلقه گشای دی استر حلقوی d,l- لاکتیک اسید (d,l-لاکتاید) در مجاورت کاتالیزور غیر سمی و تایید قلع اکتوات بدست می آید. در این پژوهش، ابتدا از روش پلیمریزاسیون تراکمی لاکتیک اسید، مونومر لاکتاید سنتز و توسط آنالیز ftir و dsc مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از آنالیز ftir، پیک های مشخصه مربوط به مونومر لاکتاید را آشکار کرد. نتایج dsc نشان داد که مونومر لاکتاید سنتز شده از نوع d,l- لاکتاید می باشد. سپس از روش پلیمریزاسیون حلقه گشایی لاکتاید و با استفاده از کاتالیست اکتوآت قلع و همچنین آغازگر تری فنیل فسفین، پلیمر پلی لاکتاید تهیه شد. به منظور شناسایی و تعیین ساختار مولکولی پلی لاکتاید سنتز شده از ftir استفاده شد و صحت آن تایید گردید. رفتار حرارتی و ذوب نمونه توسط آزمون dsc مورد بررسی قرار گرفت. نتایج dsc برای پلی لاکتاید سنتز شده در محدوده دمایی 20- تا ?c200 نشان داد که آن کاملا آمورف بوده و دارای دمای انتقال شیشه ای 53 تا ?c56 می باشد. وزن مولکولی پلیمر و توزیع وزن مولکولی آن توسط آزمون کروماتوگرافی ژل تراوایی(gpc) مشخص گردید. نتایج آزمون gpc نشان داد که استفاده از فعال کنندهhdiبه عنوان یک توسعه دهنده زنجیر های پلیمر، باعث افزایش جرم مولکولی پلیمر می شود. در پایان نانوکامپوزیت pla/clay، به روش پلیمریزاسیون حلقه گشای لاکتاید با استفاده از نانو خاک رس نوع cloisite 15a، تهیه شد و توسط آزمون تفرق اشعه ایکس با زاویه کم (saxs) و میکروسکوپ الکترونی عبوری(tem)مورد بحث و بررسی قرار گرفت. با توجه به نتایج به دست آمده ازsaxs و عکس های tem می توان نتیجه گرفت که ساختار بدست آمده برای نانوکامپوزیت با 1% وزنی نانورس از نوع میان افزوده می باشد، که با افزایش مقدار نانورس تا 2% وزنی، به دلیل افزایش گرانروی ماتریس پلیمری و در نتیجه افزایش تنش برشی تحمیل شده توسط ماتریس، ساختار نانوکامپوزیت به نوع ورقه ای تغییر می نماید

در سال های اخیر، به دلیل کاربرد بالقوه بسته بندی های زیست تخریب پذیر، پژوهش درباره ی فیلم های خوراکی با اقبال چشمگیری مواجه شده است. در این پژوهش، سدیم آلژینات از جلبک قهوه ای sargassum angostifolium، جمع آوری شده از سواحل خلیج فارس (استان بوشهر)، استخراج گردید و ساختار و ویژگی های فیزیکوشیمیایی آن بررسی شد. استخراج آلژینات در شرایط بهینه سازی شده با دمای c?50 و به مدت 3 ساعت (سه تکرار) انجام شد، و در ادامه، به منظور خالص سازی بیشتر، توسط اتانول رسوب گیری مجدد صورت گرفت. ساختار آلژینات استخراج شده با به کارگیری طیف سنجی 1hnmr و ّft-ir شناسایی شد. سپس مقادیر نسبت مانورونیک به گلورونیک اسید (m/g)، بلوک های fgg، fmm و fgm(یا fmg) به وسیله طیف سنجی 1hnmr به ترتیب 89/0، 39/0، 33/0 و 14/0 محاسبه گردیده و با آلژینات های دیگر گونه های سارگاسوم مقایسه گردید. ویسکوزیته ذاتی نیز تعیین و با استفاده از آن جرم مولکولی 105 × 026/7 گرم بر مول به دست آمد. پس از این، سدیم آلژینات استخراج و شناسایی شده برای تهیه فیلم خوراکی به کار برده شد. جهت تهیه فیلم، محلول 1% (وزنی/وزنی) از سدیم آلژینات تهیه و 1 گرم گلیسرول نیز به عنوان پلاستی سایزر به آن اضافه گردید. محلول حاصل روی صفحات تفلون پهن شده و در دمای ?c40 به مدت 48 ساعت در آون خشک شد. به منظور مقایسه، فیلم هایی با همین فرمولاسیون از آلژینات های صنعتی و سیگما آلدریچ تهیه گردید و خواص فیزیکی و مکانیکی فیلم-ها مورد بررسی قرار گرفت. فیلم تهیه شده سرعت عبور بخار آب پایین تر، مقاومت کششی و ازدیاد طول تا نقطه شکست بالاتری نسبت به دو نوع فیلم دیگر نشان داد. همچنین فیلم های تهیه شده در محلول کلسیم کلرید 2% (جرمی/حجمی) به مدت 5 دقیقه غوطه ور گردیده و خواص فیزیکی و مکانیکی آنها با فیلم سدیم آلژینات آن مقایسه گردید. نتایج به دست آمده بهبود خواص فیلم حاصل را نشان داد. در پایان، با استفاده از دمانگاره های آزمون آنالیز حرارتی دینامیکی مکانیکی، tg فیلم ها تعیین گردید.

در این مطالعه، آمیزه های پلی اتیلن با چگالی کم (ldpe) و نشاسته ی گرمانرم (tps) در حضور سازگارکننده ی واکنشی پلی اتیلن گرافت شده با انیدرید مالئیک (ldpe-g-ma) و همچنین نانوکامپوزیت های سه جزئی آنها با اضافه کردن نانوذرات اصلاح شده ی closite 30b در ترکیب درصدهای متفاوتی از نانوذرات و tps با فرایند اختلاط واکنشی تهیه شد. سپس برای بررسی ریز ساختار نمونه ها، خصوصا نانوکامپوزیت ها، آزمون ها ی مختلفی مانند تصاویر میکروسکوپی الکترونی روبشی (sem ) ، عبوری (tem ) ، نیروی اتمی (afm )، طیف پراش اشعه ی ایکس در زاویه ی پایین ( saxs ) و استخراج به کمک حلال انجام شد. در ادامه خواص مختلف نمونه ها مانند خواص کششی، خواص دینامیکی- مکانیکی-حرارتی و خواص رئولوژیکی تعیین شد. در نهایت نیز زیست تخریب پذیری نمونه ها توسط آزمون ها ی مختلف مورد مطالعه قرار گرفت. هدف اصلی از انجام این پژوهش یافتن ارتباط بین ریز ساختار نمونه ها و خواص مکانیکی، ویسکوالاستیک و زیست تخریب پذیری آمیزه ها و نانوکامپوزیت ها است. نتایج آزمون های شناسایی اولیه نشان داد که نانوذرات عمدتا در فاز tps و قسمتی از آنها هم در سطح مشترک بین دو فاز قرار می گیرند. محاسبات براساس کشش بین سطحی و ضریب خیس شوندگی نیز این نتایج را تایید می کند. تصاویر sem نشان می داد که در غلظت های کم tps مورفولوژی آمیزه ها به صورت قطره - ماتریس است و این روند تا غلظت های بالا نیز حفظ می شود. اما در ترکیب درصد wt% 75 از tps مورفولوژی به هم پیوسته شکل می گیرد که نشاندهنده ی نزدیک شدن به نقطه ی وارونگی فازی است. آزمون استخراج حلال نیز نشان داد که افزودن نانوذرات باعث افزایش محسوس پیوستگی tps می شود که این می تواند نشاندهنده ی افزایش سازگاری بین دو فاز به خاطر حضور نانوذرات باشد. همچنین نتایج مربوط به خواص کششی نشان داد که آمیزه ی پلی اتیلن و نشاسته ی گرمانرم حتی در غلظت های بالای tps نیز قادر است خواص مکانیکی مناسبی از خود نشان بدهد. در عین حال اضافه کردن نانوذرات نیز باعث افزایش استحکام نمونه ها می شود و در عین حال انعطاف آنها را نیز تا حدود زیادی حفظ می کند . آزمون ها ی دینامیکی نیز افزایش مدول و دمای آسودگی فاز غنی از نشاسته را برای نانوکامپوزیت ها نشان می دهد. همچنین حضور نانوذرات باعث نزدیکتر شدن دماهای آسودگی دو فاز به یکدیگر می شود که نشاندهنده ی افزایش سازگاری بین دو فاز به خاطر قرار گرفتن گروهی از نانوذرات در سطح مشترک است. خواص رئولوژیکی نمونه ها نیز افزایش شدید الاستیسیته ی مذاب نمونه ها به خاطر به وجود آمدن شبکه ای از قطرات tps در اثر حضور سازگارکننده ی واکنشی است. آزمون ها ی زیست تخریب پذیری نشان دهنده ی افزایش قابل توجه زیست تخریب پذیری با افزایش غلظت tps و بهبود محسوس آن در اثر حضور نانوذرات است. آزمون های جذب آب نشان داد که در نزدیکی نقطه ی وارونگی فازی، تراوایی و جذب آب به شدت افزایش می یابد و حضور نانوذرات می تواند به صورت محسوسی جذب آب را کاهش دهد. در تمامی موارد سعی شد تا بر مبنای ریزساختار نمونه ها نتایج بدست آمده از آزمایشات مورد مطالعه و بررسی قرار بگیرد و نتایج تا حد امکان با استفاده از مدل های مختلف پیش بینی شود. نتایج نشان داد که با استفاده از مدل های مناسب می توان خواص متفاوت نانوکامپوزیت ها را با دقت نسبتا خوبی پیش بینی کرد.

در این تحقیق ساخت و بررسی خواص مکانیکی نانوکامپوزیت پلیمر- رس مورد ارزیابی قرار گرفت. برای ساخت نانوکامپوزیت از پلی پروپیلن به عنوان پلیمر زمینه و از مونت موریلونیت به عنوان نانوذرات رس استفاده گردید. پس از اصلاح رس با استفاده از عوامل اصلاح کننده آلی با هدف ایجاد میان کنش مناسب با پلیمر، به منظور بررسی تأثیر پارامترهای فرآیند ساخت نظیر دما، زمان و نرخ اختلاط و نیز تأثیر نوع عامل اصلاح کننده رس بر خواص مکانیکی آمیزه های نانوکامپوزیتی طراحی و شرایط بهینه تعیین شدند. سپس آمیزه های نانوکامپوزیتی در شرایط بهینه و با درصدهای مختلف رس ساخته شدند و به منظور تعیین نوع و ساختار آنها از الگوهای پراش پرتو ایکس و تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی استفاده گردید. در نهایت به منظور بررسی تأثیر رس و مقدار آن بر خواص مکانیکی نانوکامپوزیت ها، از آزمون های کشش، ضربه و آنالیز حرارتی مکانیکی دینامیکی استفاده شد. نتایج به دست آمده از الگوهای xrd و تصاویر sem نشان داد که نانوکامپوزیت های ساخته شده دارای ساختار بین لایه ای و ورقه ورقه شده هستند و با افزایش درصد رس نسبت ساختار بین لایه ای به ساختار ورقه ورقه شده افزایش یافته است. همچنین بررسی سطح مقطع شکست نمونه ها نشان داد که شکست عمدتاً از نوع ترد است و سطح شکست دارای ساختار تورقی است. نتایج آزمون های مکانیکی نیز نشان داد که با افزودن رس به پلی پروپیلن استحکام، مقاومت به ضربه، مدول الاستیک و مدول ویسکوز افزایش یافت و این ویژگی ها با افزودن کمتر از 10 درصد رس حاصل شد.