اثر نانوذرات تری فلوئوروپروپیل-سیلسسکویی اکسان اولیگومری چندوجهی بر شکل شناسی، رفتار بلورش و خواص رئولوژیکی و مکانیکی آمیخته های PLA/PBAT

فرضیه: پلی (لاکتیک اسید) (PLA) به دلیل زیست تخریب پذیری، استحکام و سختی مناسب، یکی از امیدوارکننده ترین پلیمرهای زیست پایه به شمار می رود، اما تردی ذاتی آن کاربردهای مهندسی این پلیمر را محدود کرده است. اگرچه آمیخته سازی PLA با پلی(بوتیلن آدیپات-کو-ترفتالات) (PBAT) موجب افزایش چقرمگی می شود، ناسازگاری بین فازی و شکل شناسی نامناسب، دستیابی هم زمان به استحکام و چقرمگی مطلوب را با محدودیت مواجه می کند. در این پژوهش فرض شد، نانوذرات تری فلوئوروپروپیل سیلسسکویی اکسان اولیگومری چندوجهی (F-POSS) با بهبود شکل شناسی و افزایش چسبندگی بین فازی، بتوانند خواص مکانیکی آمیخته PLA/PBAT را بهبود بخشند.روش ها: آمیخته PLA/PBAT با نسبت وزنی ۲۵/۷۵ و نمونه های دارای ۱، ۳ و %۵ وزنی نانوذرات F-POSS با روش اختلاط مذاب تهیه شدند. شکل شناسی و محل استقرار نانوذرات به ترتیب با میکروسکوپ های الکترونی پویشی و عبوری بررسی شد. رفتار رئولوژیکی با رئومتر نوسانی، رفتار بلورش با گرماسنجی پویشی تفاضلی (DSC) و خواص مکانیکی با آزمون کشش ارزیابی شد.یافته ها: نتایج نشان داد، نانوذرات F-POSS به طور عمده در فاز PLA و بخشی نیز در فصل مشترک دو فاز استقرار یافته اند. وجود این نانوذرات موجب کاهش اندازه و یکنواخت ترشدن توزیع قطره های PBAT، افزایش چسبندگی بین فازی و کاهش ضخامت بند ماتریس (t) شد؛ به طوری که نمونه دارای %۳ وزنی F-POSS کمترین مقدار  tرا نشان داد. آزمون رئولوژی بیانگر اثر روان کنندگی  F-POSSدر غلظت های کم و تشکیل انبوهه نانوذرات در غلظت های بیشتر بود. نتایج DSC نشان داد، افزودن مقادیر کم  F-POSSدمای بلورش سرد PLA را کاهش داده، در حالی که درجه بلورینگی تغییر محسوسی نداشت. بیشترین بهبود خواص مکانیکی در نمونه دارای %۳ وزنی F-POSS مشاهده شد؛ به طوری که ازدیاد طول تا شکست و چقرمگی به طور شایان توجهی افزایش یافت. مشاهده شد، تسهیل تسلیم برشی گسترده در ماتریس PLA، مهم ترین سازوکار افزایش چقرمگی آمیخته به شمار می رود.

کلیدواژه ها:

پلی(لاکتیک اسید) ، پلی(بوتیلن آدیپات-کو-ترفتالات) ، تری فلوئوروپروپیل سیلسسکویی اکسان اولیگومری چندوجهی ، شکل شناسی ، چقرمه سازی