بخشی از مقاله
چکیده
در این پژوهش آلیاز های نانو کامپوزیتی پلی لاکتیک اسید-پروپیلن تهیه و تاثیر نانو ذره اکسید روی را در نسبت های 1، 3، 5 را بر ارتباط بین خواص مکانیکی آلیاژ پلی لاکتیک اسید-پروپیلن انجام گرفت و مطالعه خواص مکانیکی نمونه ها ی تهیه شده به وسیله تست کشش نشان داد که نانو ذرات اکسید روی روی خواص مکانیکی از آلیاژها موثر بوده است.
1. مقدمه
پلی لاکتیک اسید - - PLA، یک پلی استر زیستی،تجدیدپذیر، زیست تخریب پذیر و سازگار با محیط زیست است. این پلیمر دارای شفاویت و استحکام مورد قبولی نیز هست اما به دلیل سخت و شکننده بودن معمولا به صورت خالص در صنایع استفاده نمی شود.[1] پلی پروپیلن - - PP، یک پلیمر وینیلی می باشد که ساختار شبیه به پلی اتیلن داردو ترکیبی از خواص شیمیایی،فیزیکی و الکتریکی بالا، اما خواص متنع اکسیژن پایینی دارد.
[2] پلی پروپیلن به عنوان یک پلی الفین گرما نرم به طور گسترده ای در انواع برنامه های کاربردی بسته بندی، برچسب زدن، الیف نساجی، خودرو، و اجزاءقطعات پلاستیکی از انواع مختلف به دلیل مقرون به صرفه بودن، عملکرد خوب مکانیکی در چقرمگی و انعطاف پذیری و مقاومت شیمیایی برجسته به بسیاری از حلال ها- بازها و اسید ها مورد استفاده قرار می گیرد.[3] اکسید روی - - ZnO، یک نیمه هادی ارزان قیمت و غیر سمی بوده که به دلیل دارا بودن ویژگی های ساختاری و الکترونی خاص خود مانند بالا بودن انرژی باند گپ، به عنوان ماده موثره در ترکیبات دارویی و ضد میکروبی، پماد های سوختگی و کرم های ضد آفتاب و غیره مورد استفاده قرار می گیرد.[4]
نانو کامپوزیت ماده ای است که حداقل یکی از فازهای تشکیل دهنده ی آن در ابعاد نانومتری باشد - . - 100 nm موارد کاربرد نانو کامپوزیت ها را می توان در صنایع نظامی، صنایع ساختمانی، کف پوش های ضد سایش و در صنایع کشتی سازی و همچنین در صنایع پزشکی یا در صنایع خودرو سازی می توان به لاستیک ها یا قطعات پلاستیکی و شیشه های اتوموبیل اشاره نمود. در طول این تحقیق، آلیاژ های نانوکامپوزیتی PLA/PP حاوی نانو دره اکسید روی تهیه شد و بررسی خواص مکانیکی نمونه ها جهت معرفی نانو ذره برتر که بهترین خواص را از خودش نشان می دهد، انجام گرفت.
.2 آزمایشات
1و.2 مواد شیمیایی تهیه آلیاژ PLA/PP وPLA/PP/ZnO پلی لاکتیک اسیدPLA - L130 - +LVXQ…5 - 92 - 190 و شاخص جریان پذیری 5-9 g/10minوبا چگالی 1,25 از شرکت corbon و پلی پروپیلنRMoplen EPD60با چگالی 0,9 و شاخص جریان پذیری 2,1 g/10min از شرکت شازند اراک تهیه شده اند. اکسید روی در آزمایشگاه به روش سل-ژل طبق دستور کار تهیه شده توسط دکتر گودرزی و همکاران تهیه شد. FRANK Baldwin Model-BLLانجام گرفت و جهت اطمینان از تکرار پذیری نتایج برای هر نمونه حداقل 4 بار تکرار شد.
2و.2 روش کار گرانول های پلی لاکتیک اسید، پلی پروپیلن برای جلوگیری از تخریب به وسیله آب در دمای50℃به مدت 12 ساعت در آون خلا به خوبی خشک شد و پس از خشک شدن برای آمیزه سازی وارد مخلوط کن داخلیدو مارگون - REG-02,042, Taiwan - با استاندارد GB/T 16421 -1996و سرعت چرخش مارون 60 rpm در مدت زمان 15 دقیقه استفاده شد.دمای محفظه مخلوط کن داخلی 200-190-180-170 درجه سانتی گراد انتخاب شد و سپس با استفاده از دستگاه تزریق مواد به صورت قالب های دمبلی شکل به ضخامت 1وmm 4 تهیه شدند.
.3 تست ها
تست کشش جهت بررسی خواص فیزیکی نانوکامپوزیت ها با انجام آزمون کشش با سرعت 5m/s با دستگاه کششی مدل gotechah 3000 ساخت کشور تایوان امکان پذیر شد. آزمون ضربه یکی از راه های تعیین چقرمگی یک ماده است. نمودارهای استحکام کششی آمیزه های PLA/PP در شکل 1 نشان داده شده اند. این شکل نشان می دهد که PLA خالص بالاترین استحکام کششی حدود MPA 48,51 نسبت به دیگر آمیزه ها دارد.
همانطور که در شکل 1 پیداست با افزایش مقدار PP استحکام کششی به صورت نسبتا منظم کاهش می یابد. در شکل 2 با افزودن 3% وزنی ZnO موجب کاهش استحکام کششی به MPA 20,1، اما افزایش بیشتر 3% وزنی ZnO موجب تقویت استحکام کششی بهMPA 22,185 شده است.در پارامتر مدول، نمونه PLA/PP/ZnO:80/20/5 بیشترین مقدار مدول را درMPA 1080,6داراست و در ازدیاد طول نمونه PLA/PP/ZnO:80/20/1 دارای بیشترین درصد ازدیاد در3,4 درصد است.
