تاثیر منگنز استئارات بر کارایی یک ضداکسنده‌ی فنولی در تخریب گرمایی-اکسایشی پلی‌پروپیلن

هدف این پژوهش دستیابی به فرمولاسیون یک افزودنی برای تولید فیلم‌های پلیپروپیلن اکسازیست تخریب پذیر بود. افزودنی یادشده می بایست طی دوره‌ی عمر مفید فراورده، ویژگی‌های آن را حفظ نماید و پس از سپری شدن این دوره، به سرعت موجب تخریب اکسایشی فراورده شود به طوری که بتواند در طبیعت توسط ریزجانداران به عنوان منبع غذایی مورد استفاده قرارگیرد. رفتار اکسایش گرمایی فیلم‌های نازک پلیپروپیلن (با ضخامت 50± 250 میکرومتر) دارای غلظت‌های وزنی گوناگون از ضداکسنده‌ی فنولی تجاری 1010 و منگنز استئارات، به عنوان مشوق اکسایش، در هر دو حالت مذاب و جامد مورد مطالعه قرارگرفت. پایداری گرمایی اکسایشی در حالت مذاب با استفاده از گرماسنجی روبشی تفاضلی مورد بررسی قرارگرفت. برای بررسی پایداری گرمایی اکسایشیدر حالت جامد، آزمایش کهنه شدن در آون در دمای  °c90 و سپس اندازه گیری تغییر شاخص کربنیل، ویژگی های کششی، شاخص جریان مذاب و چگالی بر روی نمونه‌ها انجام شد. نتیجههای آزمون‌های گوناگون نشان داد که با تغییر نسبت غلظت‌های منگنز استئارات به ضداکسنده می توان پایداری پلیمر را در هر دو حالت مذاب و جامد تغییر داد. بر این اساس، نشان داده شد که نمونه‌ی دارای 0.1 درصد وزنی منگنز استئارات  و 0.35 درصد وزنی ضداکسنده‌ی 1010 پایداری مطلوبی درهر دو حالت مذاب و جامد دارد و همچنین، پس از یک دوره‌ی مشخص پایداری در حالت جامد، می تواند به سرعت متحمل اکسایش گرمایی شود. بنابراین، نتیجه گیری شد که این فرمولاسیون می تواند برای طراحی فراوردهای اکسازیست تخریب پذیر به کارگرفته شود که افزون بر دارا بودن پایداری دلخواه هنگام فراوری مذاب و در زمان مصرف به عنوان یک فیلم، بتواند پس از طی عمر مفید، به سرعت دچار تخریب گرمایی اکسایشی شده و برای تخریب زیستی نهایی آماده شود.

effect of manganese stearate on stabilization efficiency of a phenolic antioxidant during thermal-oxidation of polypropylene

this study aimed to achieve a formulation for an additive to produce oxo biodegradable polypropylene films that accelerates oxidative degradation of the films after preservation of properties over a span of desired service life, so that, it can be used by microorganisms as a food source. thermal oxidation behavior of thin polypropylene films (250 ± 50 μm thick) containing various weight ratios of manganese stearate as pro oxidant to a commercially used phenolic antioxidant (songnox 1010) has been studied in both melt and solid states. thermo oxidative stability in melt state was studied using differential scanning calorimetry (dsc). the rate of thermal oxidation in solid state was investigated via oven aging experiments at 90 °c followed by measuring changes in carbonyl index, tensile properties, melt flow index, and density. it was shown that the efficiency of the phenolic antioxidant in thermo oxidative stabilization of the polymer in both melt and solid states can be changed by altering the weight ratio of manganese stearate to the antioxidant. on the basis of the obtained results, it was concluded that a sample containing 0.1 wt% of the pro oxidant and 0.35 wt% of the antioxidant is suitable for attaining desired stability in both melt and solid states and also can undergo rapid thermal oxidation after a certain period of being stable in the solid state. thus, it was concluded that the mentioned formulation can be applied for designing an oxo biodegradable product, which, in addition to having the desired stability in melt processing as well as during its final usage as a film, experiences fast thermal oxidation and becomes prepared for the eventual biodegradation.