ارزیابی ویژگی های فوم پلی لاکتیک اسید تهیه شده با عامل فوم زای آزودی کربن آمید

سابقه و هدف: امروزه پلیمرهای طبیعی مانند سلولز، نشاسته و پلی لاکتیک اسید (PLA) به­عنوان جایگزین­ پلیمرهای نفتی در زمینه­های مختلف مورد استفاده قرار می­گیرند. دراین بین، پلی­لاکتیک اسید به­عنوان پلیمری که بیشترین شباهت­ها را ازنظر ساختاری به پلیمرهای نفتی دارد، موردتوجه قرار گرفته است. در این تحقیق، پلی لاکتیک اسید به­عنوان پلیمر پایه ساخت فوم و آرد چوب به­عنوان تقویت­کننده ویژگی­های مکانیکی و از آزودی کربن آمید (ACA) به­عنوان عامل فوم­کننده و از میکروکریستالین سلولز (MCC) به­عنوان عامل هسته­زا استفاده شد.مواد و روش­ها: فوم­های پلی­لاکتیک ­اسید با ترکیب آرد چوب، عامل فوم­زا و عامل هسته­زا در دستگاه اکسترودر و بعد قالب­گیری زیر پرس تهیه شدند. اثر میکروکریستالین سلولز به عنوان عامل هسته­زا در تولید فوم پلی لاکتیک ­­اسید/آرد چوب با عامل فوم­زای آزو­دی­کربن­آمید بررسی شد. خواص حرارتی پانل­های تهیه شده با استفاده از آزمون­های وزن­سنجی حرارتی (TGA) و گرماسنجی روبشی تفاضلی (DSC) مورد بررسی قرار گرفت.یافته­ها: نتایج نشان داد که با افزایش مقدار عامل فوم­زا تا سطح ۳ درصد و عامل هسته­زا تا سطح ۴ درصد، چگالی پانل فوم ساخته­شده تا ۴۵/۵۲ درصد کاهش یافته است. کاهش چگالی همراه با افزایش تخلخل، افزایش جذب آب و افزایش واکشیدگی ضخامت در تمام سطح تیمارها (۱ تا ۳ درصد عامل فوم­زا و ۱ تا ۴ درصد عامل هسته­زا) معنی­دار بوده است. همچنین، این کاهش چگالی منجر به کاهش مقاومت کششی و خمشی و افزایش مقاومت به ضربه شده است. نتایج حاصل از آزمون­های TGA و DSC نشان داد که استفاده از عامل فوم­زا تغییری در دمای شیشه­ای شدن فوم­های ساخته­شده ندارد، اما اضافه کردن میکروکریستالین سلولز منجر به افزایش دمای شیشه­ای فوم­ها شده است. همچنین، نتایج DSC تغییر رفتار کریستالینه شدن فوم های ساخته شده را پس از اضافه نمودن میکروکریستالین سلولز نشان داد.نتیجه­ گیری: این تحقیق نشان داد که خاصیت هسته­زایی MCC در کنترل رشد سلولی و کاهش قطر حفره ها موثر بوده است، ازاین رو، می­توان از آن برای تولید فوم پلی لاکتیک اسید میکرو سلولی باکیفیت قابل قبول استفاده نمود. با توجه به این موضوع، این مطالعه استفاده از میکروکریستالین سلولز (MCC) را به دلیل کاربردهای صنعتی، ارزان­قیمت بودن، زیست تخریب پذیری و آثار محیط­زیستی آن مورد تاکید قرار می­دهد.

کلیدواژه ها:

پلی لاکتیک اسید (PLA) ، میکروکریستالین سلولز (MCC) ، آزودی کربن آمید (ACA) ، فوم های پلی استایرن ، عامل فوم زا ، عامل هسته زا