تأثیر مقدار ماده پرکننده و سازگارکننده بر خواص گرمایی چندسازه حاصل از آرد چوب- پلی اتیلن سنگین

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسنده

گروه پژوهشی سلولزی و بسته بندی پژوهشگاه استاندارد

چکیده

این تحقیق با هدف بررسی تأثیر مقدار ماده پرکننده و سازگارکننده بر خواص گرمایی چندسازه ساخته شده از آرد چوب- پلی اتیلن سنگین انجام شد. برای این منظور، پلی اتیلن و آرد چوب (در سه سطح 50، 60 و 70 درصد وزنی) به همراه ماده سازگارکننده (در سه سطح 0، 2 و 4 درصد وزنی) در دستگاه مخلوط کن داخلی ترکیب شده و نمونه های آزمونی با استفاده از روش قالب گیری تزریقی ساخته شد. خواص گرمایی نمونه ها شامل پایداری گرمایی و مقدار بلورینگی با استفاده از تجزیه وزن سنجی گرمایی (TGA) و روش گرماسنجی روبشی تفاضلی (DSC) مورد مطالعه قرار گرفت. مقایسه نتایج کاهش وزن نشان داد که نمونه های دارای مقادیر بیشتر آرد چوب، در دماهای بالاتر کاهش وزن کمتری دارند. همچنین با افزایش مقدار آرد چوب تا سطح 60%، خواص گرمایی چندسازه افزایش یافت، با این وجود افزایش بیشتر آرد چوب (تا سطح 70%) موجب افت خواص گرمایی نمونه ها شد. روند افزایشی خواص گرمایی در اثر حضور پرکننده به نقش هسته زایی ذرات آرد چوب و کاهش خواص گرمایی در سطوح بالای اختلاط پرکننده به متوقف شدن رشد بلورها و تشکیل نقاط بی شکل نسبت داده شد. از طرف دیگر افزودن سازگارکننده موجب افزایش پایداری حرارتی و میزان بلورینگی چندسازه شد. نتایج میکروسکوپ الکترونی پویشی نشان داد که افزودن ماده سازگارکننده سبب بهبود چسبندگی بین پلیمر و آرد چوب می شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Effect of Filler Content and Compatibilizer on Thermal Properties of Wood Flour - HDPE Composites

نویسنده [English]

  • Behzad Kord
چکیده [English]

In this study, the effect of filler content and compatibilizer on thermal properties of wood flour - high density polyethylene (HDPE) composites was investigated. To meet this objective, HDPE and wood flour (50, 60 and 70 wt %) with coupling agent (0, 2 and 4 wt %) were compounded in an internal mixer, and samples were fabricated by injection molding. Thermal properties and fractional crystallinity of samples were studied by thermogravimetric analysis (TGA) and differential scanning calorimetriy (DSC). The lower weight loss at higher temperature was found for composites containing higher amount of wood flour; Also, the thermal properties of composite samples increased with the increasing of wood flour up to loading fraction of 60%, but decreased using higher (70) wood flour loading fraction. The positive effect of filler on thermal properties is related to wood flour acted as nucleating agent, and decrease the thermal properties at higher filler content levels is probably due to the stop the growth of crystals and the formation of amorphous. Besides, the adding of compatibilizer to the composites boosted the thermal stability and fractional crystallinity of samples. The scanning electron microscopy (SEM) micrographs demonstrate a better adhesion between the HDPE and wood flour due to the presence of the coupling agent.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Composite
  • Thermal properties
  • Fractional crystallinity
  • TGA
  • DSC