ترموپلاستیک‌های تجدید پذیر و بهبود یافته

اخبار پلیمری
Print Friendly

به گزارش مرجع پلیمر در بازار ایران (پلیم پارت) تیمی از آزمایشگاه ملی Oak Ridge آمریکا پلیمری ترموپلاستیک شکل پذیری را توسعه داده است که با ۵۰% محتوای تجدید پذیر از زیست توده ساخته شده است که می تواند جایگزین پلیمرهای موجود در ساخت بسیاری از محصولات مصرفی نظیر ضربه گیر اتومبیل، لوازم آشپزخانه و حتی آجرهای لگو گردد. این پژوهش می‌تواند منجر به مواد اولیه پاک‌تر و ارزان‌تر برای تولید و کاهش تقاضا برای محصولات پتروشیمی که برای پلیمرهای مرسوم لازم است شود. renewableThermoplastics

پلیمر جدید اکریلونیتریل، بوتادین و لیگنین (ABL)، به اندازه‌ای سبک، مقاوم و سخت است که بتواند جایگزین استایرن معمول با لیگنین که پلیمری سخت و شکننده است شود که به فرم دهی سلول‌های دیواره گیاهان کمک می‌کند. این دسته از الاستومرهای ترموپلاستیکی بر مبنای یک فرآیند تولید بدون حلال می‌باشد که لیگنین‌هایی در ابعاد نانو پراکنده شده در یک ماتریس لاستیکی مصنوعی،‌ لاستیک نیتریل،‌ برای تولید قابل ذوب، قالب گیری شونده، انبساط پذیر و موادی قوی‌تر را به یکدیگر متصل می‌نماید در حالیکه بخش های لیگنین‌های سخت و محکم، مقاومت در برابر تغییر شکل و سفتی فراهم می‌آورند. این ترموپلاستیک‌ها همچنین قابل بازیافت هستند، بطوریکه می‌توانند چندین مرتبه ذوب شوند و همچنان کارایی خود را حفظ نمایند.

هدف از این مطالعه که در Advanced Functional Materials [Tran et al. Adv. Funct. Mater. (2016) DOI: 10.1002/adfm.201504990] انتشار یافته است، توسعه محصولات با ارزش بالا از لیگنین است. البته از آنجاییکه لیگنین بسیار شکننده است، این ماده می‌بایست توسط ترکیب شیمیایی آن با ماتریس نرم چقرمه شود. میزان برابر از لیگنین و لاستیک نیتریل مصنوعی گرم، مخلوط و اکسترود می‌شوند. از آنجاییکه تمام لیگنین‌ها از نقطه نظر پایداری گرمایی مشابه نیستند، تشخیص این موضوع که کدام یک موثرترین ماده اولیه ترموپلاستیک را ایجاد می‌کند، حائز اهمیت است. این کار توسط مقایسه لیگنین حاصل از کاه گندم، چوب نرم و چوب سخت صورت گرفت و مشخص شد مورد آخر بیشترین پایداری گرمایی را داراست. سپس محققان مقدار مناسبی از این لیگنین را با ماده نرم در حالت مذاب همراه کردند.

با استفاده از یک محفظه گرم با دو روتور، محققان مخلوط مذابی با مقدار برابر از پودر لیگنین و لاستیک نیتریل را آمیزه کاری کردند. تجمعات لیگنین به لایه‌های در هم تنیده‌ای شکسته شدند که بخوبی در لاستیک پراکنده شدند و برهم کنش دادند. محصول بدست آمده خواصی مابین لیگنین و لاستیک ارائه می‌دهد، و در عین حال سختی لیگنین و الاستیسیته رابر را حفظ می‌کند. تغییر مقدار آکریلونیتریل در ماتریس نرم امکان بهبود خواص مکانیکی مواد از جمله یافتن بهترین تعادل سختی و چقرمگی و بهبود عملکرد آلیاژ پلیمری را می‌دهد.

زیست تصفیه خانه‌ها لیگنین را به عنوان یک محصول گیاهی تجاری با میزان کاربرد نه چندان بالا می‌نگرند، و امید است در تولید ترموپلاستیک‌های تجدید پذیر کمک نماید تا بتوانند با جایگزین‌های مشتق شده از نفت رقابت کنند.

منبع: MaterialsToday

0
telegram.png

نظر بگذارید