۹۵۲۱پ
per
تهیه آلیاژهای پلیمری زیست تخریب پذیر بر پایه پلی استایرن مقاوم در برابر ضربه ( (HIPS و ارزیابی خواص آن ها
Preparation of Biodegradable Polymer Blends based on High Impact Polystyrene (HIPS) and Evaluation of their Properties
/علی محمودی یایشهری
: فنی و مهندسی مکانیک
چاپی
کارشناسی ارشد
مهندسی شیمی
۱۳۹۳/۰۶/۲۵
تبریز
استفاده از محصولات ساخته‌صشده از پلاستیک‌صها مخصوصا پلی-اولفین‌صها طی چندین دهه‌ص اخیر رشد قابل ملاحظه‌ای داشته-است .این رشد فزاینده باعث بروز مشکلات عدیده‌صای در زمینه از بین بردن‌ص پس از طی عمر مفیدشان گردیده‌صاست روش‌های انهدام سنتی نظیر سوزاندن و دفن‌صکردن در خاک برای چنین موادی مناسب نیست .هدف از زیست‌ص تخریب‌صپذیر کردن پلی‌صاولفین‌صها، طراحی و تولید پلاستیک‌صهایی با همان قابلیت اولیه برای مصارف مختلف ولی در نهایت تخریب‌صشان به موادی غیرسمی در محیط می‌صباشد .برای حصول این مهم بایستی از مواد زیستی و به‌صطور شاخص پلیمرهای زیستی استفاده کرد .در پژوهش حاضر، آلیاژ پلی‌استایرن مقاوم در برابر ضربه و نشاسته با استفاده از فرآیند اختلاط ذوبی در یک اکسترودر دو پیچه همسو تهیه و از گلیسیرول به عنوان پلاستی‌سایزر نشاسته استفاده شد .جهت بررسی این خاصیت، نمونه‌ها به مدت ۱۲ هفته زیر خاک و تحت شرایط استاندارد دفن شده و تغییرات وزن آن‌ها طی دوره‌های دو هفته‌ای اندازه‌گیری شد .مورفولوژی و ساختار آلیاژها با استفاده از آنالیز میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد بررسی قرار گرفت .شاخص جریان مذاب برای بررسی ویسکوزیته آلیاژها با تغییرات درصد نشاسته و گلیسیرول اندازه‌گیری شد .از آزمون دمای نرم شدگی وایکات جهت ارزیابی خواص گرمانرمی نمونه‌ها استفاده گردید .از جمله خواص مکانیکی آلیاژها، خاصیت مقاومت در برابر ضربه توسط آزمون مقاومت ضربه آیزود اندازه‌گیری شد .برای بررسی برهمکنش بین اجزاء آلیاژها، پایداری حرارتی و فرآیند تخریب، نمونه‌صها تحت آنالیز وزن‌سنجی گرمایی قرار گرفتند .تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی بیان‌گر پخش قابل قبول نشاسته و گلیسیرول در داخل ماتریس پلیمری بود .آنالیز وزن‌سنجی گرمایی نشان‌دهنده حذف نشاسته و گلیسیرول از نمونه‌ها پس از دو ماه دفن شدن در خاک بود .نتیجه آزمون شاخص جریان مذاب حکایت از افزایش این شاخص با کاهش نسبت نشاسته به گلیسرین داشت .آزمون مقاومت در برابر ضربه آیزود در دو حالت شکاف‌صدار و بدون شکاف انجام شد که در آزمون مقاومت در برابر ضربه آیزود شکاف‌دار، با افزایش نشاسته و گلیسیرول، آلیاژهای شکننده‌صتری بدست آمد و نیز در آزمون مقاومت در برابر ضربه آیزود بدون شکاف، رفتار کلی آلیاژها مانند حالت شکاف‌داربوده با این تفاوت که نمونه-ها در این حالت در مقادیر بزرگتری از ضربه‌صها می‌شکستند .از آزمون دمای نرم‌صشوندگی وایکات این نتیجه حاصل شد زمانی که مقدار گلیسیرول در آلیاژ کم بود در اثر غلبه اثر نشاسته، با افزایش این ماده کاهش در دمای نرم-شوندگی ایجاد شد .آزمون دفن در خاک نیز نشان داد با گذشت زمان، به علت فعالیت بیشتر میکروارگانیسم‌ها، کاهش وزن نمونه‌صها روندی صعودی داشته و هرقدر میزان نشاسته و گلیسیرول آلیاژها بالا بود، کاهش وزن بیشتر و در عین حال سرعت تخریب بالاتر رخ می‌دهد .در چند هفته ابتدایی سرعت تخریب بالا بوده ولی به تدریج با گذشت زمان از این سرعت کاسته شد
are not suitable for these materials. The aim of making poly-olefins as biodegradable materials is to produce materials as same or near to same properties as original plastics but converting into non-toxic materials after degradation in environment. For this goal we should use biomass and prominently biopolymers. The aim of this research is to produce a biodegradable high impact polystyrene/starch blend in presence of glycerol as plasticizer by melt mixing with use of a twin-screw extruder. The blends then were characterized by scanning electrone microscopy (SEM) to visualize morphology of blends and dispersion of starch in high impact polystyrene matrix, soil burial test to investigate biodegradability by weight loss of samples, Izod impact strength test to evaluate impact properties, melt flow index (MFI), thermo-gravimetric analysis (TGA) and Vicat softening point (VSP) tests to evaluate their thermal properties. Results indicated that these properties is affected by the amount of starch and glycerol used for preparation of blends in a way that addition of starch and glycerol leads to faster degradation rates especially in first two weeks, more decomposition stages and weight losses through thermo-gravimetric analysis, decrease in values of Izod impact strength and vicat softening point. Measurements also showed that higher amount of starch led to decrease the value of melt flow index, although it was increased by addition of glycerol ۵ Use of plastics made from poly-olefins has been increased recently which is because of their low price and good durable and mechanical properties. On the other hand this increasingly usage, has caused many problems in their disposal ways. Traditional methods like burning, burying in soil and
Preparation of Biodegradable Polymer Blends based on High Impact Polystyrene (HIPS) and Evaluation of their Properties
محمودی یایشهری، علی
Mahmoudi Yayshahri, Ali
پیغمبردوست، سیدجمال الدین، استاد راهنما
شناور، ابوالفضل، استاد مشاور
سیاه و سفید
نمایه‌سازی قبلی
