اثر نانوخاك‌رس اصلاح شده بر اكسايش نوري فيلم‌هاي كشاورزي پلي‌اتيلن كم‌چگالي (LDPE)-اتيلن وينيل استات (EVA) حاوي كلسيم استيارات به‌عنوان كمك‌اكسنده

Effect of Organoclay on Photo-oxidation of Mulching Films Based on Low Density Polyethylene (LDPE)/ Ethylene-Vinyl Acetate (EVA) Containing Ca- stearate as a Pro-oxidant

مواد پليمري به مقدار بسيار زيادي در محيط زيست انباشته شده‌اند. آلودگي‌هاي زيست‌محيطي ايجاد شده به مواد پليمري باعث توجه زياد پژوهشگران به روش‌هاي جايگزيني مواد پليمري تخريب‌ناپذير با مواد زيست‌تخريب‌پذير شده است. با توجه به حجم زياد مصرف پلاستيك‌ها در صنعت كشاورزي و اين موضوع كه كوپليمرهاي پلي‌اتيلن كم‌چگالي-اتيلن‌وينيل استات به دليل بهبود كيفيت و انعطاف‌پذيري بهتر در توليد فيلم‌هاي كشاورزي استفاده شده‌اند. در اين پژوهش، اثر نانوخاك‌رس اصلاح شده و كلسيم استيارات بر اكسايش نوري فيلم پلي­‌اتيلن كم چگالي (LDPE)-اتيلن ­وينيل استات (EVA) به نسبت 70/30 بررسي شده است. ابتدا بهترين ترتيب خوراك‌دهي براي پراكنش نانوخاك‌رس در آميخته با آزمون پراش پرتو X بررسي شد. سپس، فيلم‌هاي پلي‌اتيلن‌ كم‌چگالي-اتيلن وينيل استات حاوي %2 وزني تركيبات كلسيم استيارات و نانوخاك‌رس با ضخامت 80-60 ميكرومتر تهيه و به‌مدت 72h در معرض پرتو فرابنفش (UV-A) قرار گرفتند. براي بررسي مقدار اكسايش نوري نمونه‌­ها، آزمون­‌هاي طيف‌سنجي زيرقرمز (FTIR) و محاسبه شاخص كربونيل، آزمون ‌‌‌گرماوزن­سنجي (TGA)، آزمون خواص كششي (استحكام كششي و درصد ازدياد طول تا پارگي) انجام شد. نتايج به‌دست آمده نشان داد، نمونه بدون افزودني LDPE/EVA تغييرات شايان توجهي در طول اكسايش نوري نشان نمي‌دهد، اما كلسيم استيارات اثر بسيار زيادي بر تسريع اكسايش نوري كامپوزيت دارد، همچنين، وجود نانوخاك‌رس اصلاح شده با وجود اثر آن بر بهبود خواص مكانيكي و خواص ممانعتي گرمايي، اثر چنداني بر سازوكار اكسايش نوري آميخته ندارد. به عبارت ديگر، اكسايش نوري آميخته حاوي تركيبات كمك‌اكسنده (استيارات كلسيم) و نانوخاك‌رس، اكسايش و اكسايش نوري مشابه با آميخته حاوي كلسيم استيارات به تنهايي دارد.

Polymer materials have been increasingly accumulated in the environment and led to an interest in solving waste disposal problems through replacement of inert and non-biodegradable materials by biodegradable alternatives. A very high demand on low density polyethylene (LDPE)/ethylene-vinyl acetate (EVA) copolymers as suitable film materials applicable in the agricultural industry, because of their flexibility and high quality features, has particularly increased concerns over the degradation of these films. The effect of organoclay Cloisite15A and calcium stearate on the photo-degradation behavior of lowdensity polyethylene (LDPE)/ethylenevinyl acetate (EVA) (70/30) films was investigated in this study. First the best feeding sequence was found by X-ray diffraction (XRD) for nanoclay dispersion, and the extruded cast films of LDPE/EVA (60-80 ?m) containing 2% w/w calcium stearate and 2% w/w organoclay were prepared. Photocatalytic degradation of the LDPE/EVA composite films was carried out under ultraviolet (UV-A) light irradiation for 72 h. The progress of degradation was followed by monitoring the changes incurred in the samples using Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and carbonyl index calculation, thermogravimetric analysis (TGA) and tensile properties (tensile strength and elongation-at- break). It was observed that the LDPE/EVA samples with no additives did not exhibit significant changes when subjected to photooxidation but calcium stearate showed a strong accelerating effect on the rate of photooxidation of films. The presence of organoclay, in enhancing the mechanical, thermal and barrier properties, did not in?uence the photooxidation mechanism signi?cantly. In other word, the susceptibility of LDPE/EVA composite containing calcium stearate and organoclay to photooxidation was similar to that of LDPE containing Ca-stearate.