مطالعه تجربی خواص مکانیکی، رفتار حرارتی و جذب آب در نانوکامپوزیتهای پلی پروپیلن-الیاف چوب-کربنات کلسیم

Abstract

نانوکامپوزیت هایی بر پایه پلی پروپیلن-الیاف چوب (با نسبت وزنی 30/70 PP/WF) حاوی نانو ذرات کربنات کلسیم (2.5 تا 10 قسمت وزنی) و سازگارکننده مالئیک آنیدرید (5 قسمت وزنی) با به کارگیری اکسترودر دوپیچی و قالبگیری تزریقی تولید شد. خواص مکانیکی، رفتار حرارتی و همچنین جذب آب نمونه های مختلف آزمایش شد. شکل شناسی نمونه ها با میکروسکوپ الکترونی روبشی مطالعه شد. وجود nano-CaCO3، جذب آب را تا حدود 60 درصد وزنی کاهش می دهد. افزودن nano-CaCO3 به مخلوط پلی پروپیلن-الیاف چوب باعث بهبود مدول خمشی، استحکام ضربه ای و ازدیاد طول تا پارگی به ترتیب به میزان 12، 22.5 و 9 درصد می شود. نتایج حاصل از آزمون گرماسنجی پویشی تفاضلی، نشان دهنده ی افزایش دمای بلورینگی و کاهش درصد بلورینگی نمونه های محتوی nano-CaCO3 در مقایسه با آمیخته پلی پروپیلن-چوب است. حداکثر مقدار بلورینگی، مدول و استحکام خمشی در نانوکامپوزیت چوب-پلی پروپیلن محتوی phc 5 نانو کربنات کلسیم، و حداکثر دمای بلورینگی و مقاومت ضربه ای در نانوکامپوزیت محتوی phc 7.5 نانوذرات کربنات کلسیم مشاهده شد. کاهش استحکام کششی (تا 8.8 درصد) در نانوکامپوزیت های PP/WF/CaCO3، به کاهش بلورینگی در زمینه پلیمری، و همچنین به وجود nano-CaCO3 در محل تماس الیاف چوب و پلیمر زمینه، نسبت داده شد.