فهرست مطالب

پژوهش و توسعه فناوری پلیمر ایران - سال سوم شماره 2 (پیاپی 10، تابستان 1397)

مجله پژوهش و توسعه فناوری پلیمر ایران
سال سوم شماره 2 (پیاپی 10، تابستان 1397)

  • تاریخ انتشار: 1397/07/09
  • تعداد عناوین: 7
|
  • پریسا نیک پور، حامد سلیمی کناری *، سیدمحمود ربیعی صفحات 5-17

    هیدروژل ها، شبکه های پلیمری سه بعدی ازهموپلیمرهای ا کوپلیمرهای شبکه ای شده با توانایی جذب مقدار زیادی از آب یا سیالات زیستی هستند. هیدروژل¬ها با توجه به ویژگی های قابل توجهمانند تنوع در ساخت، قابلیت کنترل خواص فیزیکی، شیمیایی و زیستی آن ها، ساختار بسیار متخلخل، جذب آب بالا، زیست¬سازگاری بسیار عالی و شباهت با ماتریس خارج سلولی، از جمله مهم ترین زیست مواد با کاربردهای بالینی و دارویی هستند که به طور گسترده در تحقیقات دانشگاهی و صنعتی بررسی شده اند. ازجمله روش های نوظهوربرای توسعه کاربردهیدروژل ها، بهبودخواص وغلبه برمحدودیت های ذاتی هیدروژل های پلیمری نظیر استحکام مکانیکی پایین، افزودن نانوذرات درشبکه هیدروژل است. کامپوزیت کردن آن ها با نانوذرات سرامیکی مانند نانوذرات خاک رس، شیشه های زیستی و هیدروکسی آپاتیت روشی مناسب برای دست یابی به نانوکامپوزت های هیدروژلی با خواص فیزیکی، شیمیایی و زیستی مناسب و منحصربه فرداست. در این مقاله، اصول هیدروژل ها و نانوذرات سرامیکی به¬طور مختصر ارائه شده است؛ سپس به دستاوردها و پیشرفت های اخیر در طراحی، سنتز وکاربردهای نانوکامپوزیت های هیدروژلی حاوی نانوذرات سرامیکی به ویژه شیشه زیست فعال با تاکید بر مهندسی بافت استخوان پرداخته شده است.

    کلیدواژگان: نانوکامپوزیت، هیدروژل، مهندسی بافت استخوان
  • ارمغان کشاورز میرزامحمدی، علی عباسیان * صفحات 19-25

    پروتئین¬ها در نقش پلاستیک اهمیت زیادی به دلایل زیست محیطی پیدا کرده¬اند، در میان انواع پروتئین گیاهی، پروتئین نخود اخیرا مورد توجه واقع شده است. پروتئین نخود به دلیل قیمت پایین، فقدان اصلاحات ژنتیکی در گونه¬های تجاری و نیز حساسیت¬زایی نسبتاکمآن مورد توجه است. در این مطالعه ضمن معرفی پروتئین نخود به بررسی خواص آمیزه¬های تولید شده از پروتئین منفرد (ایزوله) نخود پرداخته خواهد شد. مطالعات نشان داد که نوع نرم¬کننده و pHاثری برشفافیت فیلم¬ها نداشتند. در بررسی شفافیت زیست¬پلاستیک¬های به¬دست آمده از پروتئین نخود، افزایش زمان قالب¬گیری شفافیت را کاهش داد، درحالی که افزایش فشار قالب¬گیری منجر به افزایش شفافیت زیست¬پلاستیک شد. در بررسی خواص مکانیکی فیلم¬های پروتئین منفرد گرمادیده نخود، قوی¬تر، قابل کشش¬¬تر و چقرمه¬تر از فیلم¬های گرماندیده بودند. هم¬چنین فیلم¬های پروتئین منفرد نخود،استحکام کششی و مدول کشسان بیشتر و مقادیر کشامد پایین¬تر را در مقایسه با فیلم¬های عصاره نخود نشان دادند. افزایش در زمان و فشار قالب¬گیری، کرنش در شکست را افزایش داد، درحالی که مدول تغییر قابل¬توجهی نکرد. در تحلیل حرارتی، دمای انتقال شیشه¬ای پروتئین منفرد نخود،حدود oC100 مشاهد شد که با افزایش نسبت پروتئینمنفرد نخود /گلیسرول به عنوان نتیجه¬ای از اثر نرم-کننده به مقادیر پایین¬تر انتقال یافت.

    کلیدواژگان: زیست پلیمر، پروتئین منفرد نخود، خواص زیست پلیمرخود، خواص مکانیکی، زیستپلاستیک
  • احسان فتح الهی * صفحات 27-35

    نیاز به مواد پرانرژی با حساسیت کم برای کاربرد در پیشرانه¬های جامد مرکب باعث گسترش کاربرد پلیمرها و نرم¬کننده¬های پرانرژی همراه با مواد منفجره به عنوان محمل پلیمری شده است. مواد منفجره با محمل پلیمری متداول شامل سامانه¬ محمل بی¬اثر هستند و کارایی محدودی دارند. برای ارتقای کارایی سامانه¬های حاوی پلیمرهای بی¬اثر روش¬های مختلفی به کار رفته است. که مهم¬ترین آن¬ها به کاربردن پلیمرها و نرم¬کننده¬هایی است که به مقدار انرژی ترکیب می¬افزایند. این روش در ساخت مواد منفجره کارآمد و پیشرانه¬های جامد پیشرفته موثر است. یکی از مشکلات ترکیب¬های پلیمر-پلیمر و پلیمر-نرم-کننده امکان امتزاج¬ناپذیری آن¬هاست که این خود باعث کاهش کارایی آلیاژها و خواص سوخت¬های تهیه شده می¬شود. به همین دلیل بررسی و شناسایی امتزاج¬پذیری آلیاژهای پلیمری امر مهمی به شمار می¬رود. در این تحقیق به مطالعه و چگونگی استفاده از روش¬های مختلفی از جمله: آزمون¬های گرانروی¬سنجی، حرارتی، میکروسکوپ¬های الکترونی، تحلیل پرتو X، فراصوت، طیف¬های NMR، IR و آزمون¬های مکانیکی و... در جهت شناسایی و بررسی امتزاج¬پذیری آلیاژهای پلیمری پرداخته شود.

    کلیدواژگان: پیشرانه، پلیمرهای پرانرژی، آلیاژهای پلیمری، امتزاج پذیری، نرم کننده
  • فرامرز افشار طارمی *، بهاره رضایی، شیما امیری ریگی صفحات 37-46

    سلول¬های خورشیدی به دلیل آلوده نکردن محیط زیست و تبدیل مستقیم انرژی خورشیدی به الکتریسیته بسیار مورد توجه قرار گرفته¬اند. سلول¬های خورشیدی سیلیکونی شکننده بوده و هزینه تولید بالایی دارند، در حالیکه سلول¬های خورشیدی پلیمری قابلیت انعطاف داشته و هزینه کمتری برای ساخت آن¬ها مصرف می¬شود. مهم¬ترین و کاربردی¬ترین ماده مورد استفاده به¬عنوان الکترود در سلول خورشیدی پلیمری ایندینیوم قلع اکسید است. این ماده شکننده بوده، هزینه تولید و بهره¬وری آن بسیار بالاست. بنابراین نیاز زیادی به تولید الکترود منعطف در سلول خورشیدی پلیمری احساس می-شود. مواد مختلفی مانند گرافن، نانولوله¬های کربنی، پلیمرهای رسانا و نانوکامپوزیت¬های این مواد با ساختارهای فلزی و اکسید فلزیدر این زمینه مورد استفاده قرار گرفته¬اند. علاوه بر این جذب پایین در سلول¬های خورشیدی پلیمری موجب کاهش بازده در این سلول¬ها شده است که برای بهبود آن¬ها از مواد مختلفی به عنوان جزء سوم استفاده می¬شود. در این پژوهش تلاش می¬شود با ارائه ویژگی¬های سلول¬های خورشیدی،مواد جایگزین برای الکترود سلول¬های منعطف و مواد مورد استفاده به منظور افزایش جذب نور مورد بررسی قرار گیرند.

    کلیدواژگان: سلول خورشیدی منعطف، بازده، الکترود سلول خورشیدی، نانوساختارهای کربنی و فلزی، جزء سوم
  • مریم مرادی، نادره گلشن ابراهیمی *، سید سعید سید محمد صفحات 47-58
    امروزه پلیمرها کاربردهای گسترده¬ای در زمینه¬ پزشکی و علوم زیستی یافته¬اند که از جمله این کاربردها می¬توان به استفاده از پلیمرها درمهندسی پروتئین اشاره کرد. در این روش، پلیمرها به سطح پروتئین، پیوند زده می¬شوند که به موجب آن، پایداری پروتئین¬ها در دماهای بالا، محیط¬های اسیدی و قلیایی و حلال¬های آلی افزایش می¬یابد. اصلاح پروتئین¬ها توسط پلیمرها باعث سهولت شناسایی پروتئین¬ها، افزایش گستره¬ کاربری آن¬ها و استفاده از آن¬ها در کاربردهای خاص و هدفمند می¬شود. انواع مختلفی از پلیمرهای طبیعی و سنتزی در مهندسی پروتئین مورد استفاده قرار گرفته¬اند که از میان آن¬ها پلیمرهای هوشمند که می¬توانند در مقابل عوامل محرک خارجی مانند دما و pH تغییر صورت¬بندی بدهند، باعث افزایش بیشتر پایداری پروتئین¬ها شده¬اند. در اصلاح پروتئین¬ها توسط پلیمرها عوامل مختلفی از جمله نوع، جرم مولکولی و ساختار پلیمر مورد استفاده، چگالی زنجیرهای پلیمری در سطح پروتئین و محل اتصال پلیمر به پروتئین بر عملکرد نهایی پروتئین اثر می¬گذارد که باید به دقت بررسی و بهینه شود. در این مقاله مزایا و معایب انواع مختلف پلیمرهای استفاده شده در مهندسی پروتئین و تاثیر عوامل مختلف بر عملکرد نهایی پروتئین بررسی می¬شود.
    کلیدواژگان: پیوندزنی پلیمرها، مهندسی پروتئین، افزایش پایداری پروتئین
  • سید مرتضی نقیب *، سیامک ایمانیان صفحات 59-73

    اپوکسی، یکی از مهمترین پلیمرهای گرماسخت، در طیف گسترده ای از کاربردها به عنوان چسب، پوشش و ماده زمینه برای ساختار کامپوزیت ها به علت عملکرد فوق¬العاده، قابلیت عمل آوری و هزینه کم، استفاده می شود. نانومواد کربنی به دلیل خواص مناسب در رسانش حرارتی، بازدارندگی شعله، ثبات مکانیکی، رسانش الکتریکی و زیست¬سازگاری، توجه جهانی را به خود جلب کرده اند. در مقاله حاضر مرور پژوهش¬های گذشته در مورد بهبود عملکرد رزین اپوکسی با افزودن نانومواد کربنی ارائه شده است. ارتباط عملکرد ساختاری برای اپوکسی اصلاح شده با نانومواد مختلف کربنی از نزدیک مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. بهبود عملکرد مکانیکی، الکتریکی، رسانش حرارتی و بازدارندگی شعله برای اپوکسی رزین بررسی شده است. چالش ها و فرصت های موجود در کامپوزیت نانومواد کربنی عامل¬دار شده- اپوکسی، نیز مورد بحث قرار گرفته است. هدف این تحقیق، ارائه مطلب جامعی درباره رزین های اپوکسی چند منظوره شامل نانومواد کربنی تا به امروز و ارزیابی چشم¬انداز آینده آن است. همچنین ارتباط و مقایسه ساختار و عملکرد نانومواد کربنی مختلف مورد ارزیابی قرار گرفته است. در نهایت، نتیجه گیری و چشم انداز آینده و امید به تسهیل پیشرفت در پایان مقاله ارائه شده است.

    کلیدواژگان: رزین اپوکسی، نانومواد کربنی، رسانش حرارتی، بازدارندگی شعله، رسانش الکتریکی
  • هوری میوه چی * صفحات 75-76
    کمیته برنامه ریزی آموزش پلیمر در نشست پاییز انجمن شیمیایی آمریکا (ACS) در شهر آتلانتیک در سپتامبر 1974 تشکیل شد. این کمیته با هدف ترویج آموزش پلیمر بین اعضای انجمن و اعضای هیئت علمی دانشگاه ها وظایف خود را شروع کرد. این کمیته در مدت کوتاهی خدمات قابل توجهی به آموزش پلیمر با کمک و حمایت شاخه های شیمی پلیمر و علوم و مهندسی پلیمر در انجمن شیمیایی آمریکا ارائه داد. کمیته وظیفه تعلیم دانشجویان و عموم جامعه را برای شناختن بنیادین علم بعهده گرفت، پلیمر ابزار مهمی برای فهم و درک نقش فناوری پلیمر در جامعه امروز است.
|
  • Parisa Nikpour, Sayed Mahmood Rabiee Pages 5-17

    Hydrogels, which consist of three-dimensional polymer networks from crosslinked homopolymers or copolymers, are able to absorb a large amount of water or biological fluids. Due to the remarkable characteristic of hydrogels, such as versatility in fabrication, high tunability in the physical, chemical, and biological properties, especially their excellent biocompatibility and similarity to native extracellular matrix (ECM), are an important class of biomaterials that can be utilized in biomedical and pharmaceutical applications. Hence; they have been most extensively studied in academic and industrial research. An emerging approach to reinforce polymeric hydrogels in order to overcome basic drawbacks of traditional the limitations of chemically crosslinked hydrogels such as low mechanical strength, focuses on incorporation of nanoparticles within the hydrogel network. A various types of ceramic nanoparticles such as nanoclays, bioglasses and hydroxy apatite can be integrated within the hydrogel networks to provide hydrogel nanocomposites with unique chemical, physical, and biological properties. In this review, the fundamentals of hydrogels and ceramic nanoparticles were briefly discussed, then we focused on the most recent accomplishments and developments in the design, synthesis and application of nanocomposite hydrogels containing ceramic nanoparticles especially bioactive glass, with emphasis on bone tissue engineering.

    Keywords: Nano composite, Hydrogel, Bone Tissue Engineering
  • armaghan keshavarz mirzamohamadi, ali abbasian* Pages 19-25

    Proteins in the role of plastic have great importance for environmental reasons. Recently, pea protein plant proteins have been considered. pea protein due to the low cost of genetic modification in commercial species and its relatively low sensitivities are considered. In this study, pea protein was introduced to investigate the interactions of pea isolates from pea protein isolates. Studies showed that the type of plasticizers and pH had no effect on the transparency of the films. In the study of the transparency of the bioplastics obtained from pea protein, the increased time for molding was reduced, while the increased molding pressure increased the transparency of the biopolymer. In the study of mechanical properties of pea protein films, thermal isolation was more potent, more elastic and more elastic than the films.pea protein films also showed higher tensile strength and elongation modulus and lower stamina values ​​compared to pea extract films. The increase in time and molding pressure increased the failure strain, while the modulus did not change significantly. In the heat analysis, pea protein glass transition temperature was observed at about 100 ° C, which was increased by increasing the ratio of pea / glycerol chicken as a result of the plasticizer effect to lower values.

    Keywords: bio plastic, pea protein isolate, properties of pea bio plastic, mechanical properties, pea
  • Ehsan Fathollahi* Pages 27-35

    The need to high-energy materials with low sensitivity for used in composite solid propellants it has been expanded the use of high-energy polymers and plasticizers with explosives as binders in polymer. Explosive materials with a common polymeric binder include are inert binder systems and have limited functionality. Various methods have been used to improve the efficiency of systems containing inert polymers. The most important of these is the use of polymers and plasticizers, which add up to the amount of energy the composite. This method is effective in making explosives efficient and advanced solid propellants. One of the problems of polymer-polymer and polymer- plasticizer composites is the possibility of immiscibility, which in turn reduces the Performance of the blends and the properties of the produced fuels. Therefore, the investigation and Characterization of miscibility polymer blends is an important issue. This has led to that this Investigation evaluate to study and use of difference methods, including: Visometric, thermal, electron microscopy, X-ray analysis, ultrasonic, Nuclear magnetic resonance spectra (NMR), Infrared spectra (IR) and mechanical tests and etc. , for Characterization and investigation of the compatibility of polymer blends.

    Keywords: propellants, high-energy polymers, polymer blends, miscibility, plasticizer
  • bahareh rezaei, shima amiri rigi Pages 37-46

    Solar cells due to clean energy supplying and direct conversion of solar light to electricity attracted great attention. Silicon solar cells are brittle and they have high production cost. However polymer solar cells are flexible and they are cheaper in production procedure. The most applicable material for polymer solar cells electrode is Indium Tin oxide (ITO). This material is brittle and consumes a lot of electrical energy for fabrication. Therefore, there is a large demand for the fabrication of polymer solar cell electrode. A lot of materials have been used as electrode in polymer solar cells e. g. graphene, carbon nano tube, conductive polymers and their nanocomposite with metallic and metal oxide structures. In this research we try to study the carbonic structures like graphene, and their composite with other materials used in polymer solar cell electrodes.

    Keywords: flexible polymer solar cells, graphene, electrode of solar cells
  • Seyed Morteza Naghib Pages 59-73

    Epoxy, one of the most important thermosetting polymers, is used in a wide range of applications as adhesives, coatings, and materials for composite structures due to its outstanding performance, low processing capacity and low cost. Due to the superior properties of carbon nanomaterials in thermal conductivity, flame retardation, mechanical stability, electrical conductivity and environmental compatibility, these nanomaterials have attracted global attention. In the present article, a review of past literature on improving the performance of epoxy resin by adding carbon nanomaterials is presented. The correlation of structural performance for epoxy modified with various carbon nanomaterials has been closely analyzed. Improvement of mechanical, electrical, thermal conductivity and flame deterioration for epoxy resin has been investigated. Challenges and opportunities in the composite of functionalized nano-materials epoxy are also discussed. The purpose of this research is to provide a comprehensive understanding of the multi-purpose epoxy resins including carbon nanomaterials to date and assess its future prospects. Also, the relationship and comparison of the structure and performance of various carbon nanomaterials has been evaluated. The improvement of mechanical, electrical, thermal conductivity and carbon dioxide epoxy flame retardant properties has been thoroughly investigated. Finally, the conclusions and prospects for the future and the hope of facilitating progress are presented at the end of the paper.

    Keywords: Epoxy Resin, Carbon nanomaterials, Thermal conductivity, Flame retardant, Electrical conductivity