بررسی خواص فیزیکی نانوکامپوزیت های بر پایه نشاسته سیب زمینی- نانوبلور سلولز (NCC) استخراج شده از پنبه

هدف از این تحقیق بررسی تاثیر افزودن غلظت­های مختلف نانوبلورهای ­سلولز بر خواص فیزیکی نانوکامپوزیت نشاسته حاوی نانوبلور ­سلولز است.  برای بررسی نحوه پخش نانوذرات در ماتریکس پلیمر، از آزمون پراش اشعه­X استفاده شد.  مقاومت حرارتی و خواص مکانیکی فیلم­های نانوکامپوزیت به ترتیب با آزمون گرماسنجی پویشی تفاضلیو آزمون کشش بررسی شد.  بررسی خواص فیزیکی نمونه­های نانوکامپوزیت نشان می­دهد که افزودن نانوبلورهای سلولز به فیلم نشاسته، مقاومت به رطوبت فیلم­ها را بهبود می­بخشد.  با افزودن نانوبلورهای سلولز از صفر تا ۹ درصد، استحکام کششی  از ۹/۵ تا ۶۴/۷ مگاپاسکال افزایش می­یابد و کرنش تا نقطه پاره شدن از ۸۲/۳۴ درصد به ۶۶/۲۰ درصد می­رسد؛ اما روند کاهشی مشاهده شده در تغییرات کرنش در نقطه پاره شدن، در نانوکامپوزیت­های حاوی غلظت­های بالای نانوبلور ­سلولز (۵، ۷ و ۹ درصد)، معنی­دار نیست.  بروز این ویژگی­ها را می­توان به ساختار منظم بلوری و استحکام کششی بالای نانوالیاف سلولز و برهم­کنش­های هیدروژنی بین نانوالیاف سلولز و زنجیره­های پلیمر نسبت داد.  بررسی مقاومت حرارتی نمونه­های نانوکامپوزیت نشان می­دهد که دمای ذوب فیلم نشاسته­ خالص ۲۱۸ درجه سلسیوس است که با افزایش غلظت نانوذرات تا ۹ درصد، به ۵/۲۵۱ درجه سلسیوس می­رسد؛ اما با افزایش غلظت نانوذرات، دمای انتقال شیشه­ای نمونه­های نانوکامپوزیت کاهش پیدا می­کند.  این نتایج نشان می­دهند که عملکرد نانوبلور ­سلولز در نواحی بی­شکل (آمورف) و بلوری نشاسته، متفاوت است.  نتایج آزمون پراش اشعه Xنشان می دهد در ساختار کامپوزیت نانوذرات خواص بلوری خود را حفظ می­کنند ولی موجب تغییر الگوی پراش نشاسته نمی­شوند.

کلیدواژه ها:

نانوبلور سلولز ، نانوکامپوزیت ، نشاسته