Skip to main content
SUPERVISOR
Mohammad Dinari,Saied Nouri-Khorasani
محمد دیناری (استاد مشاور) سعید نوری خراسانی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Amir Kazemi
امیر کاظمی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1395
In the face of synthetic polymersside effects on the environment, the use of bio-based and eco-friendly polymers has been considered more than ever. Among the bio-polymers, Starch is anatural polysaccharide that can be derived from renewable and inexpensive resources. Because of its low mechanical and physical properties and hydrophilic nature, It has not employed in pristine for fabricating packaging films in industrial-scale. Therefore, starch is blended with synthetic or other bio-polymers to make eco-friendly films. In this study, starchmatrix. Due to oxygen permeability importance in packaging films, nano clay was added to LLDPE/TPS composite. Since, the clay plate dispersion plays a key rule on improvement of mechanical and physical properties of nano composite, POE-g-IA based on biomonomer itaconic acid and POE-g-MA based on synthetic monomer maleic anhydride was used. In addition, Melt grafting reaction was used for the preparation of the functionalized poly ethylene- octene elastomer. Moreover, to identify functional groups in POE molecular structure, the grafting degree and ATR-FTIR analysis were performed for the prepared samples. Thedispersion and interfacial adhesion of starch and nano clay to the LLDPE matrix were evaluated by tensile, falling weight, XRD, FE-SEM, and TEM tests. XRD results showed that, the d-spacing of nano clay plate was increased with POE-g-IA incorporation. Considering, the d-spacing of the nano clay plate was alerted from 17.24 A o for POE-g-MA to 18.14 A o for POE-g-IA. Furthermore, morphological tests revealed that incorporation of the functionalized POE improved the interfacial adhesion of nano clay/LLDPE and starch/LLDPE. On the other hand, TEM images confirmed, POE-g-IA more exfoliated the nanoclay d-spacing in comparison with POE-g-MA. The evaluation of the mechanical properties of nano-composites showed that POE-g-IA improved tensile strength, young modulus, elongation at break and dart impact of LLDPE/ TPS/ nano clay-composite, respectively 8.55%,5.00%, 11.50%,7.40% more than POE-g-MA. Since the better dispersion of nano clay plate with POE-g-IA, the oxygen gas permeability decreased by 13.94% in comparison with another functionalized POE.
با توجه به اثرات مخرب پلیمرهای سنتزی بر محیط زیست، استفاده از پلیمرهای طبیعی ودوستدار محیط زیست در صنعت بسته بندی بیش از پیش اهمیت یافته است. در میان پلیمرهای طبیعی، نشاسته به عنوان یک پلی ساکارید طبیعی که از منابع ارزان و تجدید پذیر بدست می آید،مورد توجه قرار گرفته است. به دلیل خواص مکانیکی و فیزیکی ضعیف آن و داشتن خاصیت آبدوستی، امکان استفاده خالص این ماده برای ساخت فیلم بسته بندی در مقیاس صنعتی وجود ندارد. لذا معمولا برای ساخت فیلم های دوستدار محیط زیست، نشاسته با پلیمرهای سنتزی یا طبیعی دیگرترکیب می شود. در این پژوهش برای ساخت فیلم بسته بندی از نشاسته به عنوان یک افزودنی مذاب انجام شد. پس از ساخت عوامل گرافت،وجود گروه های عامل دار در ساختار پلیمرتوسط آزمون درصد گرافت و ATR-FTIRمشخص شد. مقایسه بین اثرات دو عامل گرافت بر خواص مکانیکی و فیزیکی نانو کامپوزیت نهایی بررسی شد. طبق نتایج بدست آمده از آزمون پراش اشعه ایکس، فاصله بین صفحات ذرات نانو رس در نانوکامپوزیت حاوی POE-g-MA نسبت به فاصله صفحات ذرات نانو رس در نانوکامپوزیت حاوی POE-g-IA از 24/17 به 14/18 آنگستروم افزایش یافت. همچنین با بررسی مورفولوژی نانو کامپوزیت ها، مشخص شد که اضافه کردن عوامل گرافت موجب افزایش چسبندگی سطحی بین نشاسته و ماتریس پلیمری خواهد شد. از طرف دیگر با توجه به تصاویر مربوط به آزمون TEM، عامل گرافت POE-g-IA موجب افزایش بیشتر فاصله بین صفحات نانو رس نسبت به عامل گرافت POE-g-MA شد. طی بررسی های انجام شده بر روی خواص مکانیکی نانو کامپوزیت های ساخته شده، در نمونه حاوی عامل گرافت POE-g-IA استحکام کششی، مدول یانگ، ازدیاد طول و مقاومت به ضربه به ترتیب 55/8،00/5،50/11و 40/7 درصد نسبت به نمونه حاوی عامل گرافت OE-g-MAافزایش یافته است. همچنین با توجه به نتایج آزمون عبور پذیری گاز اکسیژن،XRD و پراکندگی نانو ذرات رس در نانو کامپوزیت، عبور پذیری گاز اکسیژن در نانو کامپوزیت پلی اتیلن سبک خطی/ترموپلاستیک نشاسته/ نانو رس حاوی عامل گرافت POE-g-IAنسبت به نانو کامپوزیت پلی اتیلن سبک خطی/ ترموپلاستیک نشاسته/ نانو رس حاوی POE-g-MAبه میزان 94/13 درصدکاهش یافت. زیست تخریب پذیر در ماتریس پلی اتیلن سبک خطی استفاده شد. به دلیل اهمیت عبور گاز اکسیژن از فیلم های بسته بندی، نانو ذرات رس به کامپوزیت پلی اتیلن سبک خطی/ نشاسته افزوده شد. با توجه به اینکه پراکندگی و توزیع ذرات نانو رس و نشاسته موجب افزایش خواص مکانیکی و فیزیکی نانوکامپوزیت می شود از عوامل گرافت پلی اتیلن- اکتن الاستومر ایتاکونیک اسید(POE-g-IA) به عنوان یک عامل گرافت بر پایه منومر زیستی ایتاکونیک اسیدو پلی اتیلن- اکتن الاستومر مالئیک انیدرید(POE-g-MA)به عنوان یک عامل گرافت بر پایه منومرغیر زیستیاستفاده شد. برای ساخت عوامل گرافت، فرآیند عامل دار کردن به روش

ارتقاء امنیت وب با وف بومی