Skip to main content
SUPERVISOR
Sedigheh Borhani,Shadpour Mallakpour,Mostafa Youssefi
صدیقه برهانی (استاد راهنما) شادپور ملک پور (استاد مشاور) مصطفی یوسفی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Rana Ghorban zadeh
رعنا قربان زاده

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی نساجی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1389

TITLE

Production and Properties of Nylon6 Nanofibers Contained Natural Amino Acid Modified Clay
In the past decade, polymer layered silicate nanocomposites (PLSN) have received considerable attention in fundamental research and industry exploitation due to their potential to display synergistically advanced properties with only small amounts of clay loading. Conversion hydrophilic surface clay to hydrophobic surface is an important prerequisite for successful fabrication polymer-clay nanocomposites (NCs). One of the materials used for clay modification is natural amino acids. Alpha-amino acides are one type of the major building blocks of all living systems, being the principal components of all naturally occurring peptides and proteins. Access to these materials is easy and requires little cost. The use of these compounds in the hybrid materials increases the biocompatibility of such system and allows interactions with biological organism. In this work the morphologies and properties of Polyamide6 (PA6)/Montmorillonite (MMT) electrospun nanofibers were studied in this research. Nanocomposite fibers were prepared by electrospinning of homogeneous solution of PA6/ Acid formic solution containing different concentration of unmodified and MMT modified with natural amino acid (OMMT). The properties of electrospun PA6/OMMT and PA6/MMT nanofibers were compared. It was observed that viscosity and surface tension of PA6 solution decrease with addition MMT and OMMT. FTIR spectra of PA6 NCs nanofibers obviously showed the characteristic absorption peaks related to only polymeric groups and MMT or OMMT. This showed that there is no chemical linkage or interaction between PA6 and MMT or OMMT in the resulting NCs. Since the amount of amino acid in the MMT and also amount of in the sample is negligible with respect to polymer, no peak from OMMT in NCs spectrum was observed. FE-SEM images of NCs revealed well dispersion of OMMT in the PA6 NCs and some aggregation of MMT in these NCs. Results showed that the PA6 nanofibers diameter was decreased from 148.4 to 86.1 nm with increasing in OMMT content from 0 to 6 wt%, due to the increased conductivity of PA6 polymer solution. Also base on the results, decrease in the diameter of PA6/OMMT nanofibers is more than PA6/MMT nanofibers. X-ray diffraction pattern of composite nanofibers confirmed the presence of in samples. TGA results showed that the onset temperature of degradation for the PA6 NCs ?bers was lower than that of PA6 nano?bers. The yield of charred residue at 700 increased for NCs fibers. The TGA results evidently suggest that the thermal stability of PA6 nanofibers is enhanced by loading silicate layers, and the thermal stability of the PA6 loaded with OMMT is better than that loaded with MMT. Considering of differential scanning calorimeter (DSC) thermograms for electrospun PA6 nanpfibers indicated that introduction of clay decreased the glass transition temperature. This decrease of Tg might be due to plasticizer role of . The Tg of PA6 NCs decreased by increasing amount of MMT and OMMT due to the increasing the mobility of polymeric chains close to the . Also results showed that mixing method of and polymer solution there isn’t significant effect on the properties of electrospun PA6/OMMT. Keywords: Nanoclay, Natural amino acide, PA6 nanofiber, Electrospinning, nanocomposites
نانو‌رس‌ها کانی‌هایی هستند که حداقل یکی از ابعاد آن‌ها در حد نانو‌متر باشد. این مواد به دلیل ارزانی و در دسترس بودن، توجه زیادی در زمینه فناوری نانو به خود جلب کرده‌اند. تحقیقات نشان می‌دهد که نانو‌رس‌ها در عین مصرف پایین (% 5-1وزنی-وزنی) در مقایسه با دیگر تقویت‌کننده‌ها، خصوصیاتی نظیر پایداری حرارتی، دفع آتش و نفوذپذیری را بهبود می‌بخشند. یک پیش نیاز مهم برای ساخت موفق کامپوزیت‌های پلیمر- نانو‌رس تغییر قطبیت رس آلی‌دوست است. بدین منظور رس قبل از مخلوط شدن با پلیمر، با یک اصلاح کننده‌ی آلی عمل می‌شود. یکی از مواد مورد استفاده برای اصلاح رس استفاده از آمینواسیدهای طبیعی است. دسترسی به این مواد آسان بوده و نیاز به هزینه‌ی چندانی ندارد. آمینو‌اسیدها یا بیوپپتیدها سازگاری خوبی با زمینه پلیمری داشته و زیست سازگاری را در این سیستم‌ها افزایش داده و اجازه‌ی فعل و انفعال با ارگانیسم‌های زیستی را می‌دهد که در سیستم‌های رهایش دارو و داربست‌های مهندسی بافت مفید می‌باشند. هدف از انجام این تحقیق، بررسی تأثیر نانورس اصلاح نشده و اصلاح شده توسط آمینواسیدهای طبیعی یا بیوپپتیدها بر خواص نانو‌الیاف نایلون 6 است. در این تحقیق از دوروش اختلاط مذاب و درهم‌رفتگی در حالت محلول برای اختلاط رس و پلیمر استفاده گردید. ابتدا گرانروی و کشش سطحی محلول‌های حاوی نانورس اصلاح نشده و اصلاح شده اندازه‌گیری شد و مشاهده گردید که با افزایش میزان نانو‌رس از 0 به 8 درصد وزنی، گرانروی و کشش سطحی محلول‌ها به شدت کاهش یافته است به گونه‌ای که محلول پلیمری حاوی 8 درصد وزنی نانورس اصلاح شده قابل الکتروریسی نبود. روش اختلاط مذاب و مافوق‌صوت تأثیری بر گرانروی محلول پلیمری نداشت. مطالعه طیف FTIR نانو‌کامپوزیت‌های لیفی نشان داد که بین نانو‌ذرات و نایلون 6 واکنش شیمیایی انجام نشده است. تصاویر FESEM نشان داد که با افزایش میزان نانو‌ذرات رس اصلاح شده از 0 به 6 درصد وزنی قطر نانو‌الیاف نایلون 6 از 4/148 نانومتر به 1/86 نانومتر کاهش یافته است. از طرف دیگر، نانو‌الیاف حاوی رس اصلاح شده کاهش قطر بیشتری نسبت به نانو‌الیاف حاوی رس اصلاح نشده نشان دادند. تغییرات قطر محلول حاصل از اختلاط مذاب در مقایسه با پلی‌آمید 6 حاوی 1 درصد وزنی رس اصلاح شده از نظر آماری معنادار نبود. همچنین افزایش مقدار نانو‌رس سبب ایجاد لساختار دانه‌دار در الیاف شده و تجمع نانو‌ذرات مشاهده شد. الگوی XRD حضور نانو‌ذرات در زمینه پلیمری را تأیید کرد. آزمون TGA کاهش دمای 3 و 5 درصد تخریب نانو‌الیاف حاوی نانو‌رس اصلاح شده و اصلاح نشده را نشان داد که میزان این کاهش برای نانو‌الیاف حاوی نانو‌رس اصلاح شده بیشتر بود و همچنین زغال باقی‌مانده در C?700 با افزایش مقدار نانو‌رس و همچنین اصلاح رس، افزایش یافته است. حضور نانو‌ذرات رس اصلاح شده و اصلاح نشده منجر به کاهش دمای انتقال شیشه‌ای نانو‌الیاف شد. کلمات کلیدی: نانو‌رس، آمینواسیدهای طبیعی، نایلون 6، نانو‌ذرات، الکتروریسی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی