مطالعه خواص مكانيكي، حرارتي و آنتي باكتريال فيلم پليمري پلي لاكتيك اسيد/كيتوسان/نانوذرات اكسيد تيتانيوم

The Study of The mechanical, Thermal and Antibacterial Properties of PLA/Chitosan/TiO2 nanocomposite film

هدف از اين تحقيق، بهبود خواص مكانيكي، حرارتي و آنتي باكتريال فيلم پليمري پلي لاكتيك اسيد/كيتوسان با اضافه كردن نانوذرات اكسيد تيتانيوم مي‌باشد. فيلم هاي پليمري به روش محلول تهيه شدند. نانو ذرات اكسيد تيتانيوم به مقدار 1، 3 و 5 درصد وزني (wt.%) به زمينه پليمري اضافه شد. آزمون‌ كشش به منظور تعيين استحكام كششي، مدول الاستيك، و انعطاف پذيري، آزمون حرارتي DSC به منظور بررسي رفتار حرارتي نمونه‌ها و آزمون آنتي باكتريال به منظور بررسي رفتار آنتي باكتريال نمونه‌ها انجام شد. به منظور بررسي مورفولوژي نمونه‌ها و توزيع نانوذرات اكسيد تيتانيوم در زمينه پليمري تصويربرداري ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) انجام گرفت. نتايج SEM نشان داد كه ذرات اكسيد تيتانيوم به خوبي در زمينه پراكنده شده‌اند. نتايج آزمون كشش نشان داد اضافه كردن نانوذرات اكسيد تيتانيوم به مقدار 3 wt.% باعث بهبود قابل توجهي در استحكام كششي و مدول الاستيك مي‌شود. نتايج آزمون DSC نشان داد كه اضافه كردن نانوذرات اكسيد تيتانيوم باعث افزايش دماي تبلور و درصد بلورينگي فيلم پليمري مي‌شود. نانو ذرات اكسيد تيتانيوم باعث افزايش خواص آنتي باكتريال فيلم پليمري پلي لاكتيك اسيد/كيتوسان شد.

The purpose of this study is the improvement of the mechanical, thermal, and anti-bacterial properties of the Polylactic Acid (PLA)/Chitosan films by adding the Titanium Oxide nanoparticles. The titanium oxide nanoparticles in content of 1, 3, and 5 wt.% were added into PLA/Chitosan matrix. Tensile test for determining the tensile strength, elastic modulus and elongation, Differential Scanning Calorimetry test for evaluating the thermal properties of the samples, and anti-bacterial test for determining the anti-bacterial behavior of the polymer samples were done. The Scanning Electron microscopy (SEM) mages were taken to investigate the morphology and nanoparticles dispersion in the polymer matrix. The SEM images showed that the nanoparticles were dispersed in the matrix homogenously. The tensile test showed that the nanoparticles in content of 3 wt.% improved the tensile strength and elastic modulus significantly. DSC test showed that the addition of the titanium oxide nanoparticles into PLA/Chitosan increases the crystalline temperature and degree of crystallinity. The nanoparticles improved the anti-bacterial properties of the PLA/Chitosan matrix.