ساخت نانوکامپوزیت‌های پلیمری زیست سازگار با مقاومت حرارتی بالا

به گزارش مهر، امروزه استفاده از کامپوزیت‌های پلیمری زیست‌تخریب‌پذیر به منظور کاهش آلودگی محیط زیست جایگاه ویژه‌ای یافته است، ولی یکی از بزرگ‌ترین موانع در تجاری‌سازی این کامپوزیت‌ها، خواص مکانیکی و حرارتی پایین آن‌هاست که کاربرد این مواد را در صنایع مختلف تحت تأثیر قرار می‌دهد.

در سال‌های اخیر، تلاش‌های بسیاری پیرامون افزایش خواص مکانیکی کامپوزیت‌های پلیمری تخریب‌پذیر با استفاده از نانوذرات صورت گرفته است. مرتفع کردن ضعف مقاومت حرارتی کامپوزیت‌های دوستدار محیط زیست، گامی دیگر در صنعتی کردن این مواد است.

مریم رستمی، مجری طرح گفت: هدف این پژوهش تلاش برای افزایش مقاومت حرارتی کامپوزیت‌های پلیمری زیست تخریب‌پذیر با استفاده از نانولوله‌های کربنی به روشی ساده و دوستدار محیط زیست بوده است.

وی با اشاره به اهمیت روش ساخت این نانوکامپوزیت‌ها عنوان کرد: از آنجا که توزیع مناسب و یکنواخت نانولوله‌ها در بهبود خواص مکانیکی و حرارتی نانوکامپوزیت‌های حاصله تأثیر قابل ملاحظه‌ای دارد، در این طرح نیز تهیه‌ نانوکامپوزیت پلی‌‌ (آمید-ایمید) زیست سازگار به روش محلولی صورت گرفته است. همچنین از امواج فرا صوت به منظور توزیع مناسب و یکنواخت نانولوله‌های کربنی در کامپوزیت پلیمری استفاده شده است.

وی پیرامون نحوه‌ بررسی اثرات حضور نانو لوله‌های کربنی در کامپوزیت پلیمری افزود: اثر حضور نانولوله‌های کربنی حاوی گروه‌های کربوکسیل بر خواص حرارتی و ریخت‌شناسی کامپوزیت پلیمری زیست تخریب‌پذیر بر پایه پلی (آمید-ایمید) مورد بررسی قرار گرفت.

رستمی ادامه داد: میکروگراف‌های حاصل از آزمون‌های میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و میکروسکوپ الکترونی عبوری(TEM)، توزیع یکنواختی از نانولوله‌های کربنی عامل‌دار شده را در زمینه‌ پلیمری تأیید می‌کند. همچنین حضور نانولوله‌های کربنی باعث افزایش پایداری حرارتی نانوکامپوزیت‌های زیست تخریب‌پذیر در آزمون گرما- وزن‌سنجی (TGA) شده است. این نتایج ناشی از برهمکنش‌های هیدروژنی ایجاد شده بین نانولوله‌های کربنی و گروه‌های عاملی مختلف در ساختار پلیمر است.

به گفته وی، این نانوکامپوزیت‌ها به روشی ساده و دوست‌دار محیط زیست تهیه شده و در صنایع مختلف جهت ساخت تجهیزات و اتصالات مقاوم به حرارت کاربرد دارند.

این طرح حاصل همکاری‌های مریم رستمی، دانشجوی دکترای شیمی دانشگاه صنعتی اصفهان، دکتر شادپور ملک پور و دکتر امیر عبدالملکی از اعضای هیات علمی دانشگاه صنعتی اصفهان است. نتایج این کار در مجله‌ Polymer-Plastics Technology and Engineering (جلد ۵۴، شماره ۱۶، سال ۲۰۱۵، صفحات ۱۶۵۳ تا ۱۶۶۰) به چاپ رسیده است.