استخراج نانو و ميكروفيبريل از فيلم‌هاي مخلوط نايلون6 - پلي‌پروپيلن پيوندي با مالييك- پلي‌پروپيلن

استخراج نانو و ميكروفيبريل از فيلم‌هاي مخلوط نايلون6 - پلي‌پروپيلن پيوندي با مالييك- پلي‌پروپيلن

در اين پژوهش، امكان توليد ميكرو ليفچه و نانوليفچه پلي‌پروپيلن از فيلم بررسي شده است. فيلم از مخلوط نايلون 6 و پلي‌پروپيلن و پلي‌پروپيلن پيوندي با مالييك توليد شد. مخلوط پليمري در دو حالت همراه با سازگاركننده و بدون آن تهيه شد. پس از آن ليفچه ها در چهار مرحله متوالي توليد شدند. در مرحله اول از مخلوط پليمرها به وسيله اكسترودر دانه و در مرحله بعد از اين دانه هاي مخلوط در اكسترودر ديگري فيلم تهيه شد، سپس، فيلم‌ها با نسبت هاي كشش‌ مختلف در دماي محيط زير عمليات كشش سرد قرار گرفتند. در مرحله چهارم با دستگاه سوكسله و با استفاده از فرميك اسيد، نايلون6 حل و فيبريل‌ها استخراج شدند. فيلم‌ها و فيبريل‌ها به كمك ميكروسكوپ الكتروني پويشي و طيف جذبي زيرقرمز مطالعه بررسي شدند. مشاهده ‌شد، ذرات فاز پراكنده پلي‌پروپيلن طي فرايند اكسترو‍‍ژن و كشش تغيير شكل مي‌دهند و در نهايت به شكل ذراتي دراز و باريك (فيبريل) درمي‌آيند. قطر فيبريل‌هاي نهايي در مخلوط پليمري حاوي سازگاركننده، كوچك تر و يكنواخت‌تر از مخلوط پليمري فاقد سازگار كننده بود. كوچك ترين فيبريل‌هاي به دست آمده داراي قطري نزديك بهnm 300 بودند و نسبت طول به قطر آنها بيش از 150 تخمين زده شد. منحني تنش- ازدياد طول فيلم‌ها سه ناحيه متمايز كشسان، تسليم و سخت شدن را نشان مي دهد، ناحيه كشسان ناحيه كوچكي بود و پس از آن گردني شدن و افزايش طول بدون افزايش تنش مشاهده مي شود. در ناحيه سخت شدن ازدياد طول همراه با افزايش شيب در منحني تنش- ازدياد طول مشاهده مي شود. تغير شكل ذرات پلي‌پروپيلن در ناحيه انتهايي ديده شد وتغيير شكل آنها حين پاره شدن فيلم شديدتر است.

Atechnical feasibility study has been conducted on production of nano- and micro-fibrils from nylon 6/polypropylene grafted with maleic anhydride/ polypropylene blended films. Fibrils are prepared in four consecutive steps. In the first step the polymers melt blended in an extruder with and without compatibilizers to produce chips; in the second step films are extruded from polymer blends chips, in the third step films are cold drawn with different draw ratios at room temperature and in the forth step fibrils are extracted by Soxhlet extraction with formic acid as solvent for nylon 6. The films and fibrils were examined by scanning electron microscope and FTIR spectroscopy. It is found that the polypropylene dispersed phase deforms and coalesces into elongated fibrils during drawing operation. The fibrils’ diameters in the blends containing compatibilizer are more uniform and are smaller than those from films without compatibilizers. The thinnest polypropylene fibril observed has a diameter around 300 nm with the aspect ratio above 150. The stress-elongation curves show three distinctive regions, elastic, yield and hardening-leading to breakage. The elastic region is short and follows by necking and yield, i.e., elongation without increase in load. The hardening region is accompanied by the increase in the slope. The deformations of the polypropylene particles are noticed during the last regions of the extension; the fibril deformations seem to be more severe during breakage.