رفتار آتش گیری، استحکام مکانیکی و پایداری ابعادی در کامپوزیت های آردچوب- پلی اتیلن تحت تأثیر مواد دیرسوزکننده مختلف

Abstract

اشتعال پذیری یکی از مهمترین پارامترهایی است که دامنه کاربرد کامپوزیت های چوب پلاستیک را دچار محدودیت می سازد. از این رو بهبود خواص دیرسوزی این فرآورده ها از اهمیت به سزایی برخوردار است. این پژوهش با هدف ارزیابی تاثیر گرافیت متورم شونده (EG) و ترکیب آن با آلومنیوم تری هیدروکسید (ATH)، فسفات غیرآلی (IP) و ملامین بورات (MB) بر روی اشتعال پذیری کامپوزیت های ساخته شده از آردچوب-پلی اتیلن انجام شد. کامپوزیت ها با روش اختلاط مذاب ساخته شدند و عملکرد آتش گیری آنها با آزمون گرماسنجی مخروطی و اندازه گیری شاخص اکسیژن حدی مورد بررسی قرار گرفت. همچنین تأثیر مواد دیرسوزکننده مختلف بر روی استحکام مکانیکی و جذب آب نمونه ها مورد مطالعه قرار گرفت. آزمون گرماسنجی مخروطی نشان داد که با افزودن مواد دیرسوزکننده مقدار گرمای آزاد شده و سرعت سوختن کاهش و مقدار ذغال باقی مانده و زمان آتش گیری افزایش یافت. این یافته ها به شکل گیری لایه ذغالی محافظتی به وسیله مواد دیرسوزکننده نسبت داده شد. ترکیب گرافیت متورم شونده با دیگر مواد دیرسوزکننده در مقایسه با نمونه هایی که تنها از گرافیت متورم شونده به عنوان ماده دیرسوزکننده بهره می بردند، نتایج بهتری را حاصل کرد. آزمون اندازه گیری شاخص اکسیژن حدی برای تعیین کمترین مقدار اکسیژن که در آن ماده در سیال مخلوط اکسیژن و نیتروژن مشتعل باقی می ماند، بکار گرفته شد. نتایج نشان داد که افزودن مواد دیرسوزکننده، شاخص اکسیژن حدی نمونه ها را بهبود می دهد. به علاوه، در اثر حضور مواد دیرسوزکننده استحکام کششی و خمشی (مقاومت و مدول الاستیسیته) و مقاومت به ضربه فاقدار نمونه ها کاهش و جذب آب و واکشیدگی ضخامت افزایش نشان داد. به طورکلی در میان تیمارهای مورد مطالعه، سیستم کندسوزکننده EG–ATH بالاترین پتانسیل را در بهبود دیرسوزی کامپوزیت ها نشان داد.