اثر مقدار نانورس و ماده کف‌زای شیمیایی بر ساختار سلولی و خواص مکانیکی چندسازه‌های کاه‌گندم/پلی‌اتیلن‌سنگین

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 عضو هئیت علمی گروه علوم و تکنولوژی چوب و کاغذ دانشگاه آزاد اسلامی واحد ساری

2 کارشناسی ارشد گروه صنایع چوب و کاغذ، دانشگاه آزاد اسلامی واحد آستارا، ایران

3 استادیار گروه صنایع چوب و کاغذ، دانشگاه آزاد اسلامی واحد آستارا، ایران

چکیده

در این تحقیق تأثیر مقدار ماده کف‌زا (0، 2 و 4 درصد) و مقدار نانورس (0، 2 و 5 درصد) بر ساختار سلولی و خواص مکانیکی نانوچندسازه فوم‌شده پلی‌اتیلن‌سنگین/کاه‌گندم مورد بررسی قرار گرفت. همچنین از مالئیک انیدرید پیوندشده با پلی‌اتیلن (MAPE) در سطح ثابت 3 درصد به عنوان جفت‌کننده استفاده گردید. آرد کاه‌گندم، پلی‌اتیلن‌سنگین، نانورس، ماده کف‌زا و MAPE در دستگاه مخلوط‌کن داخلی(HAAKE) با یکدیگر مخلوط شده و گرانول‌های تولیدی پس از آسیاب، در دمای 180 درجه سانتی‌گراد به روش قالبگیری تزریقی به نمونه‌های فوم‌شده الیاف-پلاستیک تبدیل شدند. نتایج نشان داد که متوسط اندازه و دانسیته سلول چندسازه‌ها با افزایش ماده کف‌زا افزایش و اندازه سلول با اضافه‌شدن نانورس کاهش یافت. همچنین با اضافه-شدن 4 درصد عامل کف‌زا، دانسیته چندسازه فوم‌شده پلی‌اتیلن‌سنگین/کاه گندم 7/21 درصد سبک شد. با اضافه‌شدن عامل کف-زا مقاومت‌های مکانیکی نیز کاهش یافت؛ اما افزودن نانورس تا حد 2 درصد موجب بهبود مقاومت‌ کششی و کاهش مقاومت به ضربه گردید. شواهد بیشتری از اثر ماده کف‌زا و نانورس بر روی خصوصیات نانوچندسازه‌های فوم‌شده توسط میکروسکوپ الکترونی پویشی (SEM) مورد بررسی قرار گرفت.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Effect of Nanoclay and Foaming Agent Contents on Cell Structure and Mechanical Properties of Wheat Straw/HDPE Composites

نویسنده [English]

  • Mohammad Farsi 1
1 Department of Wood and Paper Science and Technology, Sari Branch, Islamic Azad University, Sari, Mazandaran, Iran
چکیده [English]

In this study, the effect of foaming agent content (0, 2 and 4%) and the amount of nanoclay (0, 2 and 5%) on cell structure and mechanical properties of high density polyethylene (HDPE)/wheat straw nanocomposites foam was investigated. Also maleic anhydride grafted polyethylene (MAPE) was used as coupling agent on fixed level of 3%. Wheat straw flour, HDPE, nanoclay, foaming agent and MAPE compounded in the internal mixer (HAAKE) and then milled granules were manufactured fiber-plastic foam samples by injection molding method at 180°C. Results show that with increasing foaming agent, average cell size and cell density increased and by adding nanoclay cell size decreased. Also by adding 4% foaming agent, foam density of HDPE/wheat straw composite decreased to 21.7%. The mechanical properties of HPDE/Wheat straw composite were reduced by adding the foaming agent, but tensile strength was improved by adding 2% of nanoclay and impact strength decreased. Further evidences of foaming agent and nanoclay effects on the properties of nanocomposite foams were observed by scanning electron microscopy (SEM).

کلیدواژه‌ها [English]

  • nanocomposites
  • nanoclay
  • foaming agent
  • Mechanical properties
  • cell structure