استفاده از ذرات نانو رس در بهبود خواص کاربردی کامپوزیت سبوس برنج – پلاستیک

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 شرکت رنگدانه سیرجان

2 هیات علمی گروه شیمی دانشگاه آزاد یزد

چکیده

در پژوهش حاضر، پس از تهیه مواد اولیه، نانو کامپوزیت پلیمری نانو رس- پلی پروپیلن و سبوس برنج با روش مخلوط مذاب با درصدهای متفاوت از نانو ذره تهیه شد و شناسایی این کامپوزیت و خواص آن از طریق تستهای پراش اشعه ایکس ، تصاویر میکروسکوپی  و تستهای مکانیکی مورد بررسی قرار گرفته است . ویژگی های مکانیکی شامل ساختار نانو کامپوزیت ها ، استحکام کششی، مقاومت در برابر ضربه، جذب بخار آب، مقاومت در برابر اکسید شدن، تعیین دمای ذوب  مورد بررسی قرار گرفت. مقاومت کششی با افزایش میزان نانو ذره افزایش می یابد اما با بالارفتن درصد مصرف بیش از 5 درصد کاهش می یابد. با افزایش غلظت نانو ذرات درون ماتریس در درصدهای وزنی بالاتر، خواص ضربه و میزان جذب آب و مقاومت در برابر اکسید شدن کاهش می‌یابد اما دمای ذوب نمونه ها با افزایش میزان نانو ذره افزایش می یابد که  این نشان‌دهنده ایجاد فاز یکدست بین نانوذره و سطح پلیمری می‌باشد و جمع شدگی ظرف کمتر خواهد شد. با توجه به تصاویر میکروسکوپی نمونه‌ها مشخص شد یک پیوستگی خاص بین دو فاز وجود دارد، درواقع عملاً یک‌فاز در کامپوزیت ها  مشاهده می‌شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Application of nanoclay particles in improving the functional properties of rice bran plastic composite

نویسندگان [English]

  • Elham Alinaghizadeh 1
  • Saeedeh Hashemian 2
  • Mohammad Reza Nateghi 2
1 مدیر تولید
2 Faculty of Medicine, Yazd Azad University
چکیده [English]

 In the present research, after preparation of initial materials, nano-clay-polypropylene polymeric rice composite and rice bran were prepared by melt blending method with different percentages of nanoparticles. Its properties and structural was investigated by XRD, electronic microscopy imagines and tensile strength was investigated.  Mechanical properties including nanocomposite structure, tensile strength, impact resistance, water vapor absorption, oxidation resistance, melting point were investigated. The tensile strength increases with increasing nanoparticle content but decreases with increasing consumption by more than 5%. By increasing the concentration of nanoparticles in the matrix in the percent Higher weights, impact properties and water absorption and oxidation resistance decrease, but the melting point of the samples increases with increasing nanoparticles, indicating a uniform phase between the nanoparticles and the polymer surface and the shrinkage of the container will be reduced. According to the microscopic images of the specimens, it was found that there is a special bond between the two phases, in fact, there is actually a single phase in the composites

کلیدواژه‌ها [English]

  • Rice-plastic bran
  • Nanoclay
  • Functional Properties
  • electron-emitting microscope
  • X-ray
[1]. امینی رنجبر، ح: بررسی استفاده از نانو ذرات در ساخت فیلم پلی‌اتیلنی مورد استفاده برای بسته‌بندی در جهت تقویت خواص مکانیکی و کاهش نفوذپذیری، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، 1-2، 1386
[2]. Tang Y. Hu y. Feng Sh. Preparation of Polypropylene /Clay Nanocomposite by Melt Intercalation from Pristine Montmorillonite, Polym. Adv.Technol.14,P.733(2003).
[3]. Mortland, M.M."Clay-organic complexes and interactions". In: Advances in Agronomy,Vol.22, Academic Press [Ed], NY, USA, P75-117(1970)
[4]. Mehrabzadeh M. R.Kamal,"Melt Processing of PA66/Clay,HDPE/Clay and HDPE/PA66/Clay Nanocomposite",Polymer Engineering and Science,Volume 44,1152-1161,(2004)
[5]. Benettia E.M.Valerio Causina,Carla Maregaa, Antonio Marigoa,Giuseppe Ferrarab, Angelo Ferrarob, Marco Consalvib, Fabiana Fantinelb, "Morphological and Structural Characterization of Polypropylene Based Nanocomposites",Polymer,Vol.46, p.8275–8285,(2005)
[6]. Rhim, J. & Ng, P. (2007). Natural biopolymer-based nanocomposite films for packaging applications. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 47(4), 411-433.
[7]. چاوشی، آ. مدهوشی، م. شاکری، ع. و خزائیان، ا. بررسی اثر استفاده از ذرات نانو رس در مقاومت به اتصال پیچ بر عمود بر سطح چندسازه نرمه‌ام دی اف – پلی پروپیلن. اولین همایش ملی نانو بیوتکنولوژی دانشگاه آزاد اسلامی دامغان، 1390.
[8]. Wang, L. Wang, K. Chen, L. Zhang, Y. He, C. Preparation, morphology and thermal/ mechanical properties of epoxy/clay nanoclay composite. Composites Part A 37: 1890–189, 2006.
[9]. Costa C. Conte A. Buonocore G.G. and Del Nobile M.A, Antimicrobial polymer- montmorillonite nanoparticles to prolong the shelf life of fresh fruit salad. International Journal of Food Microbiology 148: 164-167. 12,2011
[10]. کرد، ب: استفاده از ذرات نانو رس در بهبود خواص کاربردی کامپوزیت چوب-پلاستیک. مجله مواد مهندسی. جلد.375-383. 1388
[11]. Horst, M.F. Walter Tuckart, W. Blanco, L.D. Failla, M.D. and Quinzani, L.M. 2012. Effect of clay concentration on the wear behavior and permeability of polypropylene/clay nanocomposites. Journal of Applied Polymer Science, 125: 502-495
 [12]. Noushirvani, N. Ghanbarzadeh, B. and Entezami, A.K. 2011. Comparison of tensile, permeability and color properties of starch-based bionanocomposites containing two types of fillers: sodium montmorilonite and cellulose nanocrystal. Iranian Journal of Polymer Science and Technology, 24(5): 391- 402