تاثير ذرات نانورس بر خواص فيزيكي و آتشگيري چندسازه پلي‌اتيلن سنگين- آرد چوب

Effect of Nanoclay Particles on the Physical Properties and Flammability of HDPE/ Wood Flour Composites

در اين پژوهش، اثر مقدار ذرات نانورس بر خواص فيزيكي و آتشگيري چندسازه حاصل از پلي‌اتيلن سنگين و آرد چوب مورد بررسي قرار گرفت. براي اين منظور، آرد چوب و پلي‌اتيلن سنگين با نسبت وزني 50 درصد با يكديگر مخلوط شدند و نانورس نيز در چهار سطح 0، 2، 4 و 6 درصد استفاده گرديد. همچنين ماده سازگاركننده مالييك انيدريد به ميزان 2 درصد در تمام تركيب‌ها به‌كار رفت. سپس چندسازه چوب پلاستيك با استفاده از روش قالب گيري تزريقي ساخته شد، و خواص فيزيكي و آتشگيري بر روي نمونه ها انجام گرفت. نتايج نشان داد كه با افزايش مقدار ذرات نانورس، ميزان جذب آب، واكشيدگي ضخامت، مقدار سوختن، مقدار حرارت آزاد شده و مقدار كل دود توليد شده چندسازه چوب پلاستيك كاهش مي يابد. در حالي‌كه مقدار زغال باقي‌مانده و زمان سوختن نانوكامپوزيت ساخته شده با افزايش مقدار نانورس افزايش مي‌يابد. همچنين بررسي نوع فازها در نانوچندسازه چوب پلاستيك به كمك روش پراش اشعه X نشان داد كه توزيع ذرات نانورس در زمينه پليمري از نوع ساختار بين لايه اي است، و با افزايش مقدار ذرات نانورس فاصله بين لايه ها كاهش مي‌يابد.

In this study, the effect of nanoclay particles content on the physical properties and flammability of composite made of high density polyethylene and wood flour was investigated. For this aim, wood flour was combined with HDPE at 50% by weight, and nanoclay was used in 0, 2, 4 and 6%, also 2% of MAPE as the coupling agent was used in all formulations. The samples were made in injection molding, and physical properties and flammability were tested. Results indicated that water absorption, thickness swelling, burning rate, heat release rate and total smoke production of wood polymer composite decreased with nanoclay loading. However, char residue and ignition time increased by increasing nanoclay particles amount. Also, the morphological study with XRD showed that nanoclay was distributed as intercalation structure in polymer matrix, and the d-spacing of layers decreased with increasing of nanoclay particles content.