فهرست مطالب

علوم و تکنولوژی پلیمر - سال سی و چهارم شماره 2 (پیاپی 172، خرداد و تیر 1400)

دو ماهنامه علوم و تکنولوژی پلیمر
سال سی و چهارم شماره 2 (پیاپی 172، خرداد و تیر 1400)

  • تاریخ انتشار: 1400/04/31
  • تعداد عناوین: 6
|
  • سمیرا آقبلاغی*، امید محمدی ونیار، صالحه عباسپور صفحات 100-130

    استفاده از انرژی های پاک یکی از دغدغه های اجتناب ناپذیر جوامع امروزی است. سلول های خورشیدی با تبدیل نور خورشید به جریان الکتریسیته می توانند پاسخگوی بخش بزرگی از نیازهای انسان امروزی به انرژی برق در مصارف خانگی و صنعتی باشند. از این میان، سلول های خورشیدی پلیمری به دلیل داشتن بازده مناسب و روش ساخت آسان در سال های اخیر مورد توجه زیادی قرارگرفته اند. با وجود این، پژوهشگران در تلاش هستند، ضمن کاهش هزینه ساخت این نوع سلول های خورشیدی، بازده آن ها را نیز افزایش دهند. افزون بر کارایی زیاد سلول های خورشیدی پلیمری، پایداری آن ها نیز مسئله ای بسیار تعیین کننده در ساخت این نوع سامانه هاست. پیشرفت های سریع در زمینه سلول های فوتوولتایی از چند دهه پیش به مرحله ای رسیده است که میان دنیای پلیمر و استفاده از نور خورشید برای تولید انرژی، پیوند عمیق و ناگسستنی ایجاد کرده است. سلول های خورشیدی پایدار در کاربردهای مختلفی همچون تجهیزات ایستگاه های فضایی، ماشین های خورشیدی، حسگرها، چراغ های راهنمایی و ساعت های خانگی و مچی استفاده می شوند. سلول های خورشیدی پلیمری با داشتن حساسیت زیاد در برابر عوامل محیطی و پیکربندی متشکل از مواد تخریب پذیر و اکسیدشونده توجه زیادی را در بحث پایداری و عملکرد جلب کرده اند. در این مقاله، عوامل اثرگذار بر کاهش پایداری سلول های خورشیدی پلیمری نظیر شکل شناسی نیمه پایدار، اکسیژن، گرما و تنش مکانیکی بحث می شود. افزون بر این، راهکارهای افزایش پایداری نظیر دستکاری ساختار شیمیایی و شکل شناسی لایه فعال، هندسه وارون، بهینه سازی لایه های بافری، الکترودهای پایدار و تغییر ساختار مولکولی پلیمرها و سایر اجزا مرور شده و در هر بخش به اختصار کارهای شاخص انجام شده توضیح داده می شوند.

    کلیدواژگان: سلول خورشیدی پلیمری، انرژی، بازده، پایداری، شکل شناسی
  • محمدصالح بردبار، علی سلیمی*، علی کریمی صفحات 132-143

    فرضیه: 

    پراکنش مناسب پرکننده های معدنی از جمله نانوذرات سیلیکا در رزین اپوکسی، موجب بهبود امیدوارکننده خواص مکانیکی و گرمایی نانوکامپوزیت می شود. بررسی پراکنش نانوذرات سیلیکای اصلاح شده با سیلسسکویی اکسان گلیسیدل اتردار اولیگومری چندوجهی (GPOSS) و مقایسه آن با نمونه مرجع، بیانگر کارایی عامل GPOSS در پراکنش نانوسیلیکا درون رزین اپوکسی است.

    روش ها

    پراکنش نانوذرات در نانوکامپوزیت با بررسی رفتار تجمعی شامل تعیین پارامترهای ریولوژیکی و اندازه گیری گرانروی بررسی شد. ابتدا، به کمک فراصوت دهی، آمیزه پیش پراکنشی دارای %20 وزنی نانوذرات سیلیکا و GPOSS تهیه شد. سپس، آمیزه با افزودن مقدار متناسب رزین اپوکسی، رقیق و مقدار درصد نانوذرات سیلیکا در ترکیب نهایی، به مقدار 2، 5 و %10 وزنی تنظیم شد. همچنین، برای بررسی پراکنش نانوذرات سیلیکا در آمیزه پیش پراکنشی، از میکروسکوپی نیروی اتمی استفاده شد.

    یافته ها

    با توجه به نتایج آزمایش ریومتری، تمام نمونه ها دارای آمیزه پراکنشی، نسبت به نمونه های مشابه خود گرانروی کمتری نشان دادند. به نظر می رسد، GPOSS با کمینه کردن برهم کنش های بین سطحی میان نانوذرات سیلیکا و نیز برهم کنش های احتمالی میان زنجیرهای اپوکسی و نانوذرات سیلییکا، گرانروی ترکیب را کاهش می دهد. در مقایسه با نمونه تهیه شده بدون آمیزه پیش پراکنشی، گرانروی ترکیب دارای %10 وزنی نانوذرات سیلیکا کاهش مشهودی را از 246000cP به 39000cP نشان داد. تصویر توپوگرافی میکروسکوپی نیروی اتمی از سطح آمیزه پیش پراکنشی نیز نمایانگر %95 جمعیت آماری نانوذرات با ابعاد در محدوده  20nm-12 است. در واقع، استفاده از آمیزه پیش پراکنشی، ضمن بهبود پراکنش نانوذرات سیلیکا و در نتیجه بهبود خواص نهایی، موجب کاهش گرانروی نهایی محصول اپوکسی و در نتیجه بهبود فرایندپذیری و راحتی اعمال آن می شود

    کلیدواژگان: اپوکسی، نانوذرات سیلیکا، سیلسسکویی اکسان گلیسیدل اتردار اولیگومری چندوجهی، پراکنش، گرانروی
  • علیرضا ردائی*، محسن حکیمی، الهام هاشمی سروستانی صفحات 144-155

    فرضیه: 

    در سال های اخیر، استفاده از ماده مغناطیسی باریم فریت BaFe12O19 در ساخت آهنرباهای کامپوزیتی پلیمری توجه بسیار زیادی را جلب کرده است. در این پژوهش، آهنرباهای کامپوزیتی پلیمری لاستیک نیتریل بوتا دی ان-پلی (وینیل کلرید) (NBR-PVC) دارای پودر آلیاژ باریم فریت BaFe12O19 با ذرات کوچک تر از 5µm، با خواص بهینه ساخته شد.

    روش ها

    اثر مقدارهای مختلف پودر مغناطیسی باریم فریت در ماتریس پلیمری بر خواص مغناطیسی، شکل شناسی و مکانیکی آهنرباهای پلیمری باریم فریت با استفاده از عکس های SEM و نمودارهای VSM و آزمون کشش بررسی و مطالعه شد.

    یافته ها

    آهنرباهای کامپوزیتی NBR-PVC/BaFe12O19 شامل %70 وزنی NBR و %30 وزنی PVC ساخته شد که هر 100g لاستیک پایه دارای 2phr  گوگرد، 4phr روی اکسید، 3phr استیاریک اسید، 2phr  تترامتیل تیورام دی سولفید (TMTD) و 2phr  مرکاپتو بنزتیازیل دی سولفید (MBTS) و پودر فریت باریم  با اندازه ذرات کمتر از  5mm در ترکیب درصدهای مختلف به ترتیب به عنوان عامل پخت، فعال کننده، روان کننده، شتاب دهنده و عامل مغناطیسی بود. از میان نمونه های ساخته شده آهنرباهای کامپوزیتی N-P/F80 با نسبت 80/20 (پودر-پلیمر) دارای بیشترین مغناطش اشباع (Ms) و مغناطش باقی مانده (Mr) و کمترین مقدار وادارندگی ذاتی (Hc) بود. مطابق انتظار بهترین نمونه از لحاظ استحکام کششی نمونه N-P/F20 با نسبت (پودر-پلیمر) 20/80 بود و در نهایت با توجه به تمام نتایج مربوط به خواص مغناطیسی، شکل شناسی و مکانیکی نمونه ها، مناسب ترین نمونه مناسب از لحاظ پراکنش خوب ذرات در ماتریس پلیمری و استحکام کششی مناسب و خواص مغناطیسی مطلوب N-P/F50 نمونه با نسبت پودر-پلیمر 50/50 انتخاب شد.

    کلیدواژگان: آهنربای کامپوزیتی، نمودار VSM، باریم فریت، لاستیک نیتریل بوتا دی ان، پلی (وینیل کلرید)
  • زینب فلاح نژاد، غلامرضا باکری جعفرکلائی*، احمد فوزی اسماعیل صفحات 156-173

    فرضیه:

     امروزه با توسعه صنایع مختلف و تخلیه فاضلاب های صنعتی، آلودگی محیط زیست و منابع آبی به طور گسترده رو به افزایش است. فناوری غشایی روشی پیشرفته و امیدوارکننده برای تصفیه آب و پساب است که از این میان فناوری نانوفیلترکردن به طور گسترده در زمینه تصفیه آب و نمک زدایی آب دریا به کار گرفته می شود.

    روش ها

    در این پژوهش، عملکرد غشاهای نانوفیلتری لایه نازک پلی آمیدی دارای نانولوله های منگنز اکسید و نانولوله های منگنز اکسید اصلاح شده بررسی شده است. پس از سنتز آب گرمایی نانولوله، سطح داخلی آن ها با پلی دوپامین اصلاح شده و سپس عملکرد آن ها در غشاهای لایه نازک پلی آمیدی (از نظر پس زنی یون های تک ظرفیتی و دوظرفیتی و شار عبوری) بررسی شد.

    یافته ها

    ساختار نانولوله های اصلاح نشده و اصلاح شده با آزمون های طیف سنجی زیرقرمز تبدیل فوریه (FTIR)، اندازه گیری سطح ویژه (BET) و پراش سنجی پرتو X (XRD) تعیین شد. همچنین، شکل شناسی و ساختار غشاهای لایه نازک با میکروسکوپی الکترونی پویشی ارزیابی و عملکرد غشاها با اندازه گیری شار عبوری، زاویه تماس و مقدار پس زنی یون های سدیم و مس بررسی شد. غشای دارای %10/0 وزنی نانولوله اصلاح شده حداکثر مقدار شار آب خالص عبوری (L/m2h 6/18) را با افزایشی معادل %60/21 در مقایسه با غشا پایه نشان داد. آب دوست کردن نانولوله ها و ایجاد حفره های کوچک در سطح لایه نازک غشاها به افزایش شار عبوری منجر شده است، ضمن اینکه مسیر اضافی برای عبور آب از درون نانولوله ها نیز وجود دارد. حداکثر پس زنی یون سدیم (%02/97) برای غشای دارای %2/0 وزنی نانولوله اصلاح شده را می توان به قرارگیری نانولوله ها روی یکدیگر و ممانعت فضایی بیشتر، کاهش قطر داخلی نانولوله ها با پوشش دهی و عبور آب از درون نانولوله ها نسبت داد.

    کلیدواژگان: غشای لایه نازک، شار عبوری، نانولوله منگنز اکسید، تصفیه آب، نمک زدایی
  • مرضیه رنجبر محمدی*، پریناز شکوری، زهرا عرب بافرانی، عرفان ذبیحی صفحات 174-191

    فرضیه :

     امروزه استفاده از مخلوط پلیمرهای طبیعی و سنتزی در تولید داربست های زیستی به دلیل قابلیت دست یابی به ویژگی های مطلوب، مورد توجه پژوهشگران زیادی قرار گرفته است.

    روش ها

    در این پژوهش، مخلوط داربست های نانولیفی پلی(لاکتیک اسید) (PLA) با نانولیفچه کیتوسان-نانوذرات روی اکسید (CS/ZnO) با سه ترکیب درصد 1:0، 1:1 و 2:1 با روش الکتروریسی تهیه شدند. همچنین، برای کاهش تعداد آزمایش ها و در نتیجه کاهش هزینه مواد مصرفی و زمان، به کمک طراحی آزمایش تاگوچی با سه عامل غلظت PLA، غلظت CS/ZnO و ترکیب درصد CS/ZnO در سه سطح متفاوت، 9 آزمایش مختلف طراحی شد. سپس، مقدار آب دوستی نمونه ها با اندازه گیری زاویه تماس و بررسی شکل شناسی داربست های تولیدی با میکروسکوپی الکترونی پویشی (SEM) ارزیابی شد.

    یافته ها

    نتایج میکروسکوپی الکترونی پویشی نشان داد، با افزایش غلظت PLA، ساختار دانه تسبیحی، بیدمانند و دوکی نمونه ها از بین رفته و الیاف تقریبا صاف و یکنواختی به دست می آیند. طبق بررسی نتایج، با افزایش غلظت CS/ZnO از %5 به %20، قطر نانوالیاف ابتدا کاهش سپس کمی افزایش یافت. با افزایش غلظت CS/ZnO از %5 به %10 زاویه تماس کاهش یافت. همچنین، نمونه نانولیفی دارای %10 (2:1) CS/ZnO و PLA%8wt به عنوان نمونه بهینه پیشنهاد شد که به دلیل داشتن قطر کمتری(38/345nm) و ساختاری خیلی نازک و زاویه تماس کمتر (°101) به عنوان نمونه بهینه گزارش شد. سپس زاویه تماس، شکل شناسی و زبری سطح نمونه بهینه بررسی و گزارش شد. مقدار زبری سطح برای نمونه بهینه حدود 178nm  بود. کشت سلول های فیبروبلاست روی نمونه بهینه نیز با موفقیت انجام شد که این نمونه رفتار زیست سازگاری مناسبی نشان داد.

    کلیدواژگان: الکتروریسی، نانولیفچه های کیتوسان، پلی(لاکتیک اسید)، داربست زیستی، نانوذرات روی اکسید
  • مینا فراهانی، یوسف جهانی* صفحات 192-203

    فرضیه: 

    هسته زایی بتا در هم افزایی به فاز لاستیکی کوپلیمر ضربه ای پلی پروپیلن (b-IPC) موجب افزایش استحکام ضربه ای در دمای کم می شود. مقدار بلورش عامل اصلی موثر بر عملکرد مکانیکی و استحکام ضربه ای است. گام مهم در توسعه کاربرد این پلیمر در مقیاس صنعتی، مطالعه سینتیک بلورش آن به ویژه در حالت ناهم دماست که با فرایندهای صنعتی ارتباط بیشتری دارد. بدین منظور، در این مقاله اثر غلظت عامل هسته زای b بر سینتیک بلورش ناهم دمای b-IPC با مدل های نظری بررسی شده است.

    روش ها

    سینتیک بلورش مذاب ناهم دمای نمونه های b-IPC با دو مقدار مختلف کلسیم پیملات به عنوان عامل هسته زای بتا که با روش اختلاط محلولی تهیه شده بودند، در سرعت های مختلف سرمایش (1، 10 و 25C/min) به کمک گرماسنجی پویشی تفاضلی (DSC) بررسی شد. همچنین، برای تایید تشکیل فاز بلوری b، الگوی پراش پرتو X برای کوپلیمر ضربه ای پلی پروپیلن دارای عامل هسته زای بتا تهیه شد.

    یافته ها

    نتایج نشان داد، با افزایش غلظت عامل هسته زا بتا، مقدار بلورش کلی نمونه افزایش یافت. همچنین، افزایش سرعت سرمایش و غلظت عامل هسته زا به نفع تشکیل بلور بتا بود. از سوی دیگر، نتایج محاسبه زمان نیمه عمر بلورش، تغییرات سرعت تبدیل با بلورش نسبی، تحلیل سینتیکی Mo و ارزیابی انرژی فعال سازی براساس روش Kissinger نشان داد، هر چقدر سهم بلور بتا بیشتر و سهم a کمتر باشد، سینتیک بلورش کندتر می شود. بنابراین، افزایش غلظت عامل هسته زای بتا سبب کاهش سرعت بلورش می شود. مدل سنتیکی Ozawa به دلیل وجود عامل هسته زا و نیز بلورش ثانویه، ناکارآمد بود، درحالی که تحلیل Mo به خوبی توانست اثر غلظت عامل هسته زا را بر سینتیک بلورش روشن سازد.

    کلیدواژگان: کوپلیمر ضربه ای پلی پروپیلن، عامل هسته زای b، سینتیک بلورش ناهم دما، گرماسنجی پویشی تفاضلی، تحلیل Mo
|
  • Samira Agbolaghi *, Omid Mohammadi Vanyar, Saleheh Abbaspoor Pages 100-130

    Nowadays, the use of renewable energy resources has been considered as one of the imminent issues in human life. By converting solar energy into electricity, solar cells can meet most of the needs of communities for domestic and industrial use. Meanwhile, polymer solar cells have received much attention in recent years for their acceptable performance and easy manufacturing method. Nevertheless, researchers are trying to simultaneously decrease the cost of preparation and increase efficiency. In addition to the high efficacy of polymer solar cells, their stability in the manufacturing process is a challenge. For decades, rapid advances in photovoltaic cells have strongly linked the world of polymers and photovoltaic energies. Stable solar cells can be used in a variety of applications, such as space station equipment, solar vehicles, sensors, traffic lights, clocks and watches and more. Due to their high sensitivity to environmental factors, degradability and susceptibility to oxidation, polymer solar cells are very important in performance and stability. Polymer solar cells with high sensitivity to environmental factors and configuration containing of degradable and oxidizing materials have attached much attention in the discussion of stability and performance. In the present study, effective properties in reducing the stability of polymer solar cells, including semi-stable morphology, oxygen, heat, stress, etc., will be discussed. Moreover, outstanding methods for increasing stability such as architectural manipulation and morphology of the active layer, reverse configuration, optimization of buffer layers, stable electrodes, molecular restructuring of polymers and other components, etc. are reviewed and in each section, the principal researches are briefly discussed.

    Keywords: polymer solar cell, energy, efficiency, Stability, morphology
  • MohammadSaleh Bordbar, Ali Salimi *, Majid Karimi Pages 132-143

    Hypothesis:

     Proper dispersion of silica nanoparticles in epoxy resin leads to promising improvements in mechanical and thermal properties of nanocomposite. A comparative study of dispersion between GPOSS-modified silica nanoparticles and neat silica nanoparticles shows a measure of GPOSS efficiency in dispersion of silica nanoparticles.

    Methods

    Nanoparticle dispersion was investigated through polymer cumulative behavior such as rheological parameters and viscosity measurement. Using the ultrasonic technique, a pre-dispersed compound containing 20 %wt silica nanoparticles and GPOSS was first prepared. The pre-dispersed compound was then diluted to a final percentage of silica nanoparticles of 2, 5 and 10 %wt. An atomic force microscope (AFM) was also used to further investigate the dispersion of silica nanoparticles in the pre-dispersed compound.

    Findings

    According to the rheometry test results, all samples with pre-dispersed compound showed lower viscosity than their corresponding counterparts. It seems that the GPOSS is able to lower the composition viscosity through minimizing interfacial interactions between silica nanoparticles as well as possible interactions between epoxy chains and silica nanoparticles. In comparison with the sample prepared without pre-dispersed compound, the viscosity of the composition containing 10% (wt) silica nanoparticles was drastically reduced, i.e. from 246000 cP to 39000 cP. AFM surface images of the pre-dispersed compound represent the presence of particles with a statistical accuracy of 95% in the range of 12 nm to 20 nm, proving that the silica nanoparticles are well dispersed in GPOSS. The interesting finding of this study was that a pre-dispersed compound of GPOSS and silica nanoparticles not only improves the dispersion of silica nanoparticles and hence the final mechanical properties, but also improves the easy use through reducing the viscosity of the epoxy-based composition.

    Keywords: epoxy, silica nanoparticles, glycidyl POSS, dispersion, viscosity
  • Alireza Redaei *, Mohsen Hakimi, Elham Hashemi SarvesTani Pages 144-155

    Hypothesis: 

    In recent years, much attention has been paid to the use of BaFe12O19 barium ferrite magnetic material in the manufacture of polymer composite magnets. Hence, nitrile butadiene rubber-polyvinyl chloride (NBR-PVC) polymer composite magnets containing barium ferrite alloy powder BaFe12O19 with particles less than 5 microns were made with optimal properties

    Methods

    The effect of different amounts of barium ferrite magnetic powder in the polymer substrate on the magnetic, morphological and mechanical properties of barium ferrite polymer magnets was investigated using SEM images and VSM diagrams and tensile test.

    Findings

    NBR-PVC/ BaFe12O19 composite magnets containing 70 %wt NBR and 30 %wt PVC with 100 units of base rubber (phr) including 2 units of sulfur as baking agent, 4 units of zinc oxide as activator, 3 units of stearic acid as lubricant, 2 units of tetramethyl thioram disulfide (TMTD) and 2 units of mercapto-benzythiazyl disulfide (MBTS) as accelerator and barium ferrite powder BaFe12O19 were fabricated with a particle size of less than 5 microns and a combination of different percentages as a magnetic agent. Among the samples made, N-P/F80 composite magnets with a ratio of 20:80 (powder:polymer) had the highest saturation magnetism of Ms and the residual magnetization of Mr and the lowest intrinsic coercivity of Hc. As expected, the best sample in terms of tensile strength was N-P/F20 with a powder:polymer ratio of 80:20, and finally, according to all the results related to the magnetic, morphological and mechanical properties of the samples, the most suitable one in terms of good particle dispersion in the polymer substrate and suitable tensile strength and appropriate magnetic properties of N-P/F50 with 50:50 (powder:polymer) ratio was selected.

    Keywords: composite magnet, VSM diagram, barium ferrite, nitrile butadiene rubber, Polyvinyl chloride
  • Zeynab Fallahnejad, Gholamreza Bakeri *, A.F. Ismail Pages 156-173

    Hypothesis:

     Today, with the development of different indus tries and the disposal of untreated was tewaters, environmental pollution and pollution of water resources are increasing very rapidly. Membrane technology is an advanced and hopeful way to treat water and was tewater. Nanofiltration technology is widely used in water treatment and desalination of seawater.

    Methods

    The performance of thin film polyamide membranes containing unmodified and modified manganese dioxide nanotubes was inves tigated. After hydrothermal synthesis of manganese dioxide nanotubes, the inner surface of the nanotubes was modified with polydopamine, and then, their performance in thin film polyamide membranes (in terms of monovalent/divalent ions rejection and permeation flux) was inves tigated.

    Findings

    Unmodified and modified nanotubes were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), Brunauer-Emmett-Teller (BET) and X-ray diffraction analysis (XRD). In addition, the morphology and s tructure of the thin film membranes were inves tigated by FESEM tes t and the performance of the membranes was s tudied in terms of permeation flux, contact angle and rejection of sodium and copper ions. The maximum pure water flux, 18.6 L/m2h, was obtained for the membrane containing 0.10 %wt modified nanotube; an increase of 21.88% compared to the neat membrane. Creation of tiny pores on the surface of the membranes through hydrophilic nanotubes resulted in higher flux while there are extra routes through the nanotubes for water permeation. The maximum rejection of sodium ion (97.02%) for the membrane containing 0.2 %wt modified nanotubes could be related to the s tacking of the nanotubes and more spatial hindrance, reduction in the diameter of the nanotube due to the coating and permeation of water through the nanotubes.

    Keywords: Thin film membrane, permeation flux, manganese dioxide, nanotube, water treatment, desalination
  • Marziyeh Ranjbar Mohammadi *, Parinaz Shakoori, Zahra Arab Bafrani, Erfan Zabihi Pages 174-191

    Hypothesis: 

    Nowadays, the use of mixtures of natural and synthetic polymers in the production of biological scaffolds has been considered by researchers because of their ability to achieve the desired properties.

    Methods

    Nanofibers from polylactic acid (PLA) and nanofibrillated chitosan/zinc oxide nanoparticles (CS/ZnO) with three different blend ratios of 1:1, 2:1 and 1:0 were fabricated by electrospinning method. In order to reduce the number of experiments and thus reduce the cost of materials and time, nine different experiments were performed using Taguchi test design method with three factors: PLA concentration (PLA 7, 9 and 11% by wt), CS/ZnO concentration (5, 10 and 20% by wt) and three different CS/ZnO ratios of 1:1, 2:1 and 1:0. The contact angle and morphology of the produced scaffolds were evaluated using scanning electron microscopy (SEM).

    Findings

    The results of scanning electron microscopy showed that with increasing PLA concentration, the beads and spindle-like morphologies are lost and the fibers are almost smooth and uniform. The results showed that by increasing the CS/ZnO concentration from 5% to 20%, the diameter of nanofibers first decreased and then slightly increased. The contact angle of fabricated samples decreased with increasing CS/ZnO concentration from 5% to 10%. Also from the samples obtained by Taguchi method, nanofiber sample containing PLA (7%, CS/ZnO 2: 1) with CS/ZnO concentration of 10%, due to having a smaller diameter (345±30 nm), very thin structure and lower contact angle (101°) was reported as the optimal sample. The contact angle, morphology and surface roughness for the optimum sample were examined and the surface roughness for the optimal sample was about 178 nm. Cell culture studies on the optimal sample was successfully performed.

    Keywords: electrospinning, chitosan nanofibrills, polylactic acid, bioscaffold, ZnO nanoparticles
  • Mina Farahani, Yousef Jahani* Pages 192-203

    Hypothesis: 

    b-Nucleation in synergy to rubbery phase of impact polypropylene copolymer (b-IPC) leads to enhanced impact strength at low temperature. The extent of crystallinity is a major factor affecting the mechanical performance and impact strength. An important step to develop the application of this polymer on industrial scale is to study its crystallization kinetics especially in non-isothermal mode which is more closely related to industrial processes. For this purpose, the effect of beta nucleating agent concentration on the non-isothermal crystallization kinetics of µ-IPC has been investigated in this article by theoretical models.

    Methods

    Non-isothermal melt crystallization kinetics of b-IPC samples with two different amounts of calcium pimelate as the beta nucleating agent, prepared in solution blending method, was investigated at various heating rates of 1, 10 and
    25°C/min using differential scanning calorimetry.

    Findings

    The results showed that the total crystallinity improved by increasing the content of b-nucleating agent (b-NA). Also, increasing the cooling rate and increasing the concentration of the nucleating agent were in favor of beta crystal formation. On the other hand, the results of calculating the half-time for crystallization, changes in conversion rate with relative crystallization, Mo's analysis and the evaluated activation energy based on Kissinger method showed that the higher the share of beta crystal and the lower the share of alpha, the crystallization kinetics of b-IPC slowed down. Therefore, increasing the concentration of beta nucleating agent reduces the rate of crystallization of b-IPC. The Ozawa model was not accurate enough due to the presence of secondary crystallization, while the Mo's analysis was well able to elucidate the effect of the concentration of the nucleating agent on the crystallization kinetics.

    Keywords: polypropylene impact copolymer, b-nucleating agent, non-isothermal crystallization kinetics, differential scanning calorimetry, Mo's analysis