ارزیابی خواص چندسازه حاصل از آرد کاه برنج و پلی پروپیلن بازیافتی در برابر هوازدگی تسریع شده

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسنده

استادیار گروه سلولزی و بسته بندی، پژوهشکده شیمی و پتروشیمی، پژوهشگاه استاندارد، کرج، صندوق پستی: 139-31745، ایران

چکیده

سابقه و هدف: این پژوهش با هدف بررسی اثر پلاستیک های خام و بازیافتی بر ویژگی های مکانیکی، گرمایی و رنگی چندسازه های ساخته شده از آرد کاه برنج و پلی پروپیلن قبل و بعد از هوازدگی انجام شد.
مواد و روش‌ها: آرد کاه برنج با هر یک از دو نوع پلی پروپیلن خام یا بازیافتی به همراه ماده سازگارکننده مالئیک دار در دستگاه مخلوط کن داخلی در دمای 180 درجه سانتی گراد و سرعت 60 دور در دقیقه ترکیب شده و نمونه های آزمونی با استفاده از روش قالب گیری تزریقی ساخته شد. نسبت اختلاط آرد کاه برنج به پلی پروپیلن و مقدار سازگارکننده در تمام تیمارها به ترتیب 50 و 2 درصد وزنی ثابت در نظر گرفته شد. فرایند هوازدگی تسریع شده بر روی نمونه ها تحت اشعه فرابنفش همراه با اسپری آب به مدت 2000 ساعت انجام شد. سپس استحکام مکانیکی، پایداری گرمایی و رنگ سنجی نمونه ها مورد ارزیابی قرار گرفت.
یافته‌ها: نتایج نشان داد که چندسازه ها بعد از هوازدگی به شدت دچار تغییر رنگ شده، و مقاومت خمشی و مدول الاستیسیته کششی آن ها کاهش یافت. آزمون گرماسنجی روبشی تفاضلی آشکار ساخت که دمای ذوب، دمای بلورینگی و درجه بلورینگی نمونه-های هوازده به دلیل تخریب زنجیره پلیمری کاهش یافت. بیشترین میزان روشنی و تغییر رنگ در چندسازه های حاصل از پلی پروپیلن بازیافتی مشاهده شد. در حالی که چندسازه های حاصل از پلی پروپیلن خام در مقایسه با انواع حاصل از پلی پروپیلن بازیافتی، استحکام مکانیکی و پایداری گرمایی بهتری دارند.
نتیجه گیری: براساس یافته های این پژوهش، استفاده از پلی پروپیلن بازیافتی برای ساخت چندسازه مورد مصرف در محیط های خارج ساختمان مناسب نیست.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Properties of rice straw flour and recycled polypropylene composites exposed to accelerated weathering

نویسنده [English]

  • Behzad Kord
چکیده [English]

Background and objectives: This research was carried out to investigating on the effect of virgin and recycled plastics on the mechanical, thermal and color properties of composites from rice straw flour (RF) and polypropylene (PP) before and after weathering.
Materials and methods: Rice straw flour (RF) was mixed with both virgin or recycled polypropylene (VPP or RPP) and MAPP at 180 °C and 60 rpm in an internal mixer, and the samples were made by injection molding. The mixing ratio of RF/PP and coupling agent amount for all formulations was fixed at 50 wt% and 2 wt%, respectively. The accelerated weathering process by ultraviolet irradiation and water spray was done on the samples for 2000 hours. Then, the mechanical strength, thermal stability and colorimetric of samples were determined.
Results: Results indicated that the color of composites sharply changed after weathering, further reduced flexural strength and tensile modulus of samples. Differential scanning calorimetriy (DSC) test revealed that the melting temperature, crystallization temperature and crystallinity of weathered samples decreased probably due to the polymer chain scission. The highest lightness and color change in the RF/RPP composites was observed. However, the VPP samples had higher mechanical strength and thermal stability than RPP.
Conclusion: Based on the findings, using a recycled polypropylene for manufacture of composites materials applying in exterior environments is not appropriate.

کلیدواژه‌ها [English]

  • recycled polypropylene
  • accelerated weathering
  • Mechanical strength
  • thermal stability
  • Color change