دانشگاه تربیت مدرس پژوهش های کاربردی مهندسی شیمی - پلیمر 2588-5316 9 4 2026 01 21 Employing PLA in combination with bioplasticizer and a compatibilizer represents an effective strategy to produce PVC samples exhibiting improved mechanical properties and biodegradability استفاده هم‌زمان از پلی(لاکتیک‌اسید)، نرم‌کننده‌های زیستی و سازگارکننده، روشی مؤثر برای تهیه‌ی نمونه‌های پلی (‌وینیل‌کلرید) با خواص مکانیکی و زیست‌تخریب‌پذیری بهبودیافته 42 50 28735 FA علیرضا عزیزی عضو هیات علمی گروه مهندسی پلیمر دانشگاه صنعتی قم 0000-0002-6786-2380 محمدجواد مهدوی قم، بلوار خداکرم، جاده قدیم قم، دانشگاه صنعتی قم محسن محمدی قم، بلوار خداکرم، جاده قدیم قم، دانشگاه صنعتی قم رضا آقازاده قم، بلوار خداکرم، جاده قدیم قم، دانشگاه صنعتی قم Journal Article 2025 12 07 <strong>Research subject:</strong> Poly (vinyl chloride) (PVC) is non-biodegradable, and the widespread use of conventional plasticizers, particularly phthalates, in its formulation poses significant risks to human health and the environment. In this research, various blends of PVC and poly (lactic acid) (PLA) with different ratios were prepared in an internal mixer. The effect of PLA content, as well as the influence of various plasticizers including dioctyl phthalate (DOP), dioctyl adipate (DOA), epoxidized soybean oil (ESO), and chlorinated paraffin wax, on the mechanical and biodegradability properties was investigated. Furthermore, the role of a compatibilizer in improving the distribution of the PLA phase and increasing the compatibility between the polymers was evaluated.<br><strong>Research approach: </strong>Tensile testing and dynamic mechanical analysis (DMTA) were performed to study the mechanical behavior. Scanning electron microscopy (SEM) imaging was used to examine the morphology and the distribution of the PLA phase. In addition, a biodegradability test was carried out to analyze the degradation behavior of samples in the environment.<br><strong>Main results:</strong> The results indicated that the PVC/PLA(90/10)-DOP blend exhibited a suitable distribution of the PLA phase within the PVC matrix, whereas a poor distribution of PLA in PVC was observed in the PVC/PLA(80/20)-DOP blend. The addition of a compatibilizer to the PVC/PLA(80/20)-DOP sample led to increased uniformity in the PLA phase distribution and improved tensile strength. Samples with higher PLA content showed greater biodegradability behavior, suggesting the role of PLA as a degradability-enhancing agent. The comparison of different plasticizers indicated that several of the ones used in this research exhibit properties comparable to DOP and may be considered as effective substitutes for it. The findings suggest that the simultaneous use of PLA and appropriate plasticizers such as ESO, along with the application of a compatibilizer, is an effective method for producing PVC samples with enhanced mechanical and biodegradability properties. <strong>موضوع تحقیق:</strong> پلی (‌وینیل‌کلرید) (PVC, poly (vinyl chloride))، غیرزیست‌تخریب‌پذیر است و استفاده از نرم‌کننده‌های متداول در فرمول‌بندی آن به‌ویژه فتالات‌ها نگرانی‌های قابل‌توجهی از نظر سلامت انسان و آلودگی محیطی ایجاد کرده است. در این پژوهش، ترکیب‌های مختلف PVCو پلی (لاکتیک‌اسید) (PLA, poly (lactic acid)) با نسبت‌های متفاوت در مخلوط‌کن داخلی تهیه شد و اثر میزان پلی (لاکتیک‌اسید) و همچنین تأثیر انواع نرم‌کننده‌ها شامل دی‌اکتیل‌فتالات (DOP, dioctyl phthalate)، دی‌اکتیل‌آدیپات (DOA, dioctyl adipate)، روغن سویای اپوکسید شده (ESO, epoxidized soybean oil) و واکس کلره(Chlorinated paraffin wax) بر خواص مکانیکی و زیست‌تخریب‌پذیری PVCبررسی شد. علاوه ‌بر این، نقش سازگارکننده در بهبود توزیع فازPLA و افزایش سازگاری بین پلیمرها ارزیابی شد.<br><strong>روش تحقیق: </strong>برای مطالعه رفتار مکانیکی، آزمون کشش (Tensile) و آزمون تحلیل دینامیکی (DMTA, dynamic mechanical thermal analysis) و تصویربرداری میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM, scanning electron microscopy) برای بررسی مورفولوژی و توزیعPLA انجام شد. همچنین، آزمون زیست‌تخریب‌پذیری برای تحلیل رفتار تخریب نمونه‌ها در محیط انجام شد.<br><strong>نتایج اصلی:</strong> نتایج نشان داد که ترکیب PVC/PLA(90/10)-DOP دارای توزیع مناسب فاز PLA در ماتریس PVC است، درحالی‌که در ترکیب PVC/PLA(80/20)-DOP توزیع نامناسب PLA در PVC مشاهده شد. افزودن سازگارکننده در نمونه PVC/PLA(80/20)-DOP موجب افزایش یکنواختی توزیع فاز PLA و بهبود استحکام کششی شد. نمونه‌های دارای PLA بیشتر، رفتار زیست‌تخریب‌پذیری بهتری نشان دادند که بیانگر نقش PLA به‌عنوان عامل افزایش‌دهنده تجزیه‌پذیری است. مقایسه انواع نرم‌کننده‌ها نشان داد که برخی از نرم‌کننده‌هایی که در این پژوهش استفاده شده است، خواصی مشابه نرم‌کننده DOP دارند و می‌توانند جایگزین مناسبی برای آن باشند. نتایج حاکی از آن است که استفاده هم‌زمان از PLA و نرم‌کننده‌های مناسب مانند ESO و نیز به‌کارگیری سازگارکننده، روشی مؤثر برای تولید نمونه‌های PVC با خواص مکانیکی و زیست‌تخریب‌پذیری بهبودیافته است. https://arcpe.modares.ac.ir/article_28735_f9dd94e7acd400658ac4fd2817ea4fef.pdf