تهیه کامپوزیت پلی استایرن - نشاسته به روش اکستروژن مذاب و ارزیابی خواص مکانیکی، حرارتی و زیست تخریب پذیری آن

در این تحقیق کامپوزیت های پلی استایرن معمولی و نشاسته طی فرآیند اختلاط مذاب در یک اکسترودر دو پیچه همسوگرد در نسبت های مختلف نشاسته و گلیسیرول تهیه شده است. جهت ارزیابی خواص مقاومت ضربه و دمایی کامپوزیت ها، از آزمون های مقاومت ضربه Izod، شاخص جریان مذاب (MFI) و دمای نرم شدگی وایکات (Vicat) استفاده شد. برای بررسی برهمکنش بین اجزاء کامپوزیت ها، پایداری حرارتی و فرآیند تخریب، نمونه تحت آنالیز وزن سنجی گرمایی قرار گرفتند. در نهایت، جهت بررسی خواص زیست تخریب پذیری، نمونه ها به مدت 12 هفته در زیر خاک دفن شدند و تغییرات وزن آنها طی دوره های دو هفته ای اندازه گیری شد. نتایج تخریب زیستی و آنالیز میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان دادند که سرعت تخریب نمونه ها علاوه بر اینکه به درصد نشاسته موجود در کامپوزیت ها بستگی دارد، به کیفیت پخش ذرات نشاسته نیز وابسته است. در صورت پخش یکنواخت نشاسته در ماتریس پلی استایرن معمولی، دسترسی میکرواورگانیسم ها به نشاسته محدود خواهد شد و سرعت تخریب کاهش خواهد یافت. نتایج آزمون آیزود با ناچ عدم وابستگی مقاومت ضربه نمونه ها به درصد نشاسته را نشان داد. به علت کاهش مراکز تجمع تنش، پخش یکنواخت نشاسته در ماتریس نیز موجب افزایش مقاومت ضربه در آزمون آیزود با ناچ گردید. آزمون شاخص جریان مذاب نشان داد که افزودن نشاسته و گلیسرول به پلی استایرن معمولی به ترتیب منجر به افزایش و کاهش ویسکوزیته مذاب نمونه ها می شود. بررسی نسبت گلیسرول به نشاسته در نتایج بدست آمده نشان داد که در یک مقدار بهینه از پلاستی سایزر، برهمکنش بین اجزاء کامپوزیت به نحوی است که بهترین حالت پخش ذرات نشاسته در ماتریس پلی استایرن حاصل می شود.