ساخت نانوکامپوزیتهای پلیمری زیستسازگار با مقاومت حرارتی بالا
این نانوکامپوزیتها به روشی ساده و دوستدار محیط زیست تهیه شده و در صنایع مختلف جهت ساخت تجهیزات و اتصالات مقاوم به حرارت کاربرد دارند. امروزه استفاده از کامپوزیتهای پلیمری زیست تخریب پذیر به منظور کاهش آلودگی محیط زیست جایگاه ویژهای یافته است، ولی یکی از بزرگترین موانع در تجاری سازی این کامپوزیتها، خواص مکانیکی و حرارتی پایین آنهاست که کاربرد این مواد را در صنایع مختلف تحت تأثیر قرار می دهد.
در سالهای اخیر، تلاشهای بسیاری پیرامون افزایش خواص مکانیکی کامپوزیتهای پلیمری تخریب پذیر با استفاده از نانوذرات صورت گرفته است. مرتفع کردن ضعف مقاومت حرارتی کامپوزیتهای دوستدار محیط زیست، گامی دیگر در صنعتی کردن این مواد است.
مریم رستمی مجری طرح، هدف این پژوهش را تلاش برای افزایش مقاومت حرارتی کامپوزیتهای پلیمری زیست تخریب پذیر با استفاده از نانولولههای کربنی به روشی ساده و دوستدار محیط زیست خواند.
وی با اشاره به اهمیت روش ساخت این نانوکامپوزیتها عنوان کرد: «از آنجا که توزیع مناسب و یکنواخت نانولوله ها در بهبود خواص مکانیکی و حرارتی نانوکامپوزیتهای حاصله تأثیر قابل ملاحظه ای دارد، در این طرح نیز تهیه نانوکامپوزیت پلی(آمید-ایمید) زیست سازگار به روش محلولی صورت گرفته است. همچنین از امواج فرا صوت به منظور توزیع مناسب و یکنواخت نانولوله های کربنی در کامپوزیت پلیمری استفاده شده است.»
وی پیرامون نحوه بررسی اثرات حضور نانو لولههای کربنی در کامپوزیت پلیمری افزود: «اثر حضور نانولولههای کربنی حاوی گروههای کربوکسیل بر خواص حرارتی و ریخت شناسی کامپوزیت پلیمری زیست تخریب پذیر بر پایه پلی(آمید-ایمید) مورد بررسی قرار گرفت. میکروگرافهای حاصل از آزمونهای میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و میکروسکوپ الکترونی عبوری(TEM)، توزیع یکنواختی از نانولولههای کربنی عامل دار شده را در زمینه پلیمری تأیید میکند. همچنین حضور نانولوله های کربنی باعث افزایش پایداری حرارتی نانوکامپوزیت های زیست تخریب پذیر در آزمون گرما- وزن سنجی (TGA) شده است. این نتایج ناشی از برهمکنش های هیدروژنی ایجاد شده بین نانولوله های کربنی و گروه های عاملی مختلف در ساختار پلیمر است.»
این طرح حاصل همکاریهای مریم رستمی- دانشجوی دکترای شیمی دانشگاه صنعتی اصفهان- دکتر شادپور ملک پور و دکتر امیر عبدالملکی از اعضای هیأت علمی دانشگاه صنعتی اصفهان است.
نتایج این کار در مجله Polymer-Plastics Technology and Engineering (جلد 54، شماره 16، سال 2015، صفحات 1653 تا 1660) به چاپ رسیده است.