تعيين شرايط بهينه ساخت كامپوزيت هاي چوب- پلاستيك حاصل از آميخته PP/HDPE

Production of Wood/Plastic Composites Based on PP/HDPE Blends: Determination of Optimum Conditions

در اين پژوهش، خواص مكانيكي كامپوزيت چوب- پلاستيك حاصل از مخلوط پلي اتيلن و پلي پروپيلن به همراه آرد چوب بررسي شد. به منظور ايجاد امتزاج پذيري و سازگاري بين دو فاز پليمر از دو نوع سازگاركننده استيرن- اتيلن بوتيلن – استيرن SEBS)) و اتيلن- پروپيلن دي ان مونومر (EPDM) استفاده شد. اختلاط به وسيله مخلوط كن داخلي Haake انجام شد و نمونه هاي چوب- پلاستيك به كمك دستگاه قالب گيري تزريقي ساخته شدند. خواص مكانيكي نمونه هاي چوب- پلاستيك از جمله مدول كشساني خمشي، استحكام خمشي، مقاومت ضربه اي بدون شكاف و استحكام كششي اندازه گيري شد. وجود چهار عامل درصد تركيب پليمرها، مقدار جفت كننده پلي پروپلين اصلاح شده با مالييك ايندريد MAPP، مقدار سازگاركننده بين پليمرها و نوع سازگاركننده پليمري هر كدام در حداكثر 3 سطح تغييرات مطالعه شد. بدين منظور از طراحي آزمايش به روش تاگوچي براي دست يابي به خواص مكانيكي بهينه استفاده شد. سطوح بهينه عوامل در ساخت كامپوزيت چوب - پلاستيك شامل 80 درصد وزني پلي اتيلن و 20 درصد وزني پلي پروپيلن، مقادير 4 درصد وزني سازگاركننده MAPP و 2 درصد وزني سازگاركننده بين پليمرها از نوعEPDM به دست آمد. به منظور شكل شناسي ناحيه بينابيني پليمرها و الياف سلولوزي تصاوير SEM از سطح مقطع شكست نمونه ها تهيه شد.

Mechanical properties of wood/plastic composites manufactured by polyethylene and polypropylene blends (PP/HDPE) were studied. The SEBS (styrene-ethylene butylene-styrene) and EPDM (ethylene-propylene diene monomer) were used as compatibilizers to improve the compatibility and miscibility of the interface between HDPE and PP phases. The sawdust and polymers were compounded using an internal mixer (Haake). The samples of wood/plastic composite were prepared by injection-molding. Mechanical properties of wood/plastic composites such as, flexural modulus and flexural strength, impact strength and tensile strength were determined. The Taguchi method was employed in order to optimize these properties. Blends of PP and PE (3 levels), MAPP content (3 levels), polymer compatibilizer content (3 levels), polymer compatibilizer (two types) were considered as variable parameters. The results indicated that wood/plastic composites containing: 80% HDPE with 20% PP blend, 4% MAPP coupling agent, 2% polymer and EPDM compatibilizers were the optimum conditions to acquire the best quality composites. The fracture surfaces of samples were observed by scanning electron microscopy.