نانوکامپوزیت زیست پلاستیک بر پایه پلی بوتیلن سوکسینات آدیپات - سلولوزنانوبلوری اصلاح شده با آمینوسیلان: خواص ساختاری، گرمایی و فیزیکی

سلولوز نانوبلوری به دلیل زیست تخریب پذیری، تجدیدپذیری و خواص مکانیکی عالی به عنوان پرکننده در زیست پلاسیتک ها بسیار مورد توجه است. پراکنش خوب سلولوز نانوبلوری عامل اساسی در تعیین خواص افزایش یافته نانوکامپوزیت های زیست پلاستیک سلولوز نانوبلوری است. از طرفی، اصلاح سطح سلولوز نانوبلوری با استفاده از آمینوسیلان ها می تواند پراکنش آن را در ماتریس پلیمری بهبود بخشد.

سطح سلولوز نانوبلوری با ترکیب سیلانی N-(2-آمینواتیل)-3-آمینوپروپیل تری متوکسی سیلان، به منظور بهبود میل ترکیبی آن به پلی بوتیلن سوکسینات آدیپات اصلاح شد. نمونه های نانوکامپوزیتی پلی بوتیلن سوکسینات آدیپات (PBSA) دارای مقادیر مختلف 0، 0.1 0.3، 0.5، 1 و 2phr سلولوز نانوبلوری اصلاح شده با روش اختلاط محلولی تهیه شدند. خواص ساختاری، گرمایی و فیزیکی نمونه های تهیه شده با آزمون های طیف سنجی زیرقرمز تبدیل فوریه (FTIR)، میکروسکوپی الکترونی پویشی (SEM)، گرماوزن سنجی (TGA)، گرماسنجی پویشی تفاضلی (DSC) و جذب آب  شناسایی شد.

اصلاح شیمایی سطح سلولوز نانوبلوری با آزمون های FTIR ،TGA و EDX، تایید شد. اندازه گیری های گران روکشسانی خطی نشان داد، واردکردن سلولوز نانوبلوری در PBSA به رفتار غیرپایانی و افزایش گران روی در محدوده بسامدهای کم منجر شد که در بارگذاری های زیاد سلولوز نانوبلوری مشخص می شود. افزایش تمایل نانوذره اصلاح شده به PBSA به ایجاد برهم کنش های هیدرودینامیکی بین پرکننده-ماتریس و تشکیل ساختار سه بعدی در ماتریس پلیمر منجر شد. عکس های SEM، پراکنش خوب نانوذره اصلاح شده را در ماتریس پلیمر نشان داد. نتایج TGA نشان داد، پایداری گرمایی PBSA با سلولوز نانوبلوری اصلاح شده با سیلان افزایش یافت. این را می توان به برهم کنش ایجا دشده بین اجزای نانوکامپوزیت نسبت داد که به انرژی بیشتر برای تخریب گرمایی نیاز دارند. نتایج DSC نیز نشان داد، وجود نانوبلورهای سلولوزی به افزایش دمای بلورش در پلی بوتیلن سوکسینات دارای نانوذرات اصلاح شده منجر می شود. جذب آب در نمونه ها با زمان، تا رسیدن به حد تعادلی، افزایش یافت. افزایش مقدار نانوذره در ماتریس پلیمر باعث افزایش جذب آب شد.