تاثير نانو لوله‌هاي كربني تك جداره روي ويژگي‌هاي فيزيكي و مكانيكي چندسازه الياف چوب- پلي اتيلن سبك

Effect of Single Wall Carbon Nanotubes on Physical and Mechanical Properties of Wood Fiber- LDPE Composites

هدف از اين تحقيق بررسي اثر نانو لوله‌هاي كربني تك جداره روي ويژگي‌هاي فيزيكي و مكانيكي چندسازه الياف چوب- پلي اتيلن سبك مي‌باشد. نانو لوله‌هاي كربني تك جداره با نسبت‌هاي 1، 2 و 3 درصد پس از پراكنده شدن در محلول استون با الياف چوب و پلي اتيلن سبك در دو حالت حضور و عدم حضور سازگاركننده پلي اتيلن پيوند شده با انيدريد مالييك (0 و 3 درصد)، بوسيله دستگاه مخلوط كن داخلي آميخته شده و سپس با استفاده از روش پرس گرم به صفحات چوب- پلاستيك تبديل شدند. نتايج اين پژوهش نشان داد كه استفاده از نانو لوله‌هاي كربني تك جداره به همراه سازگاركننده موجب بهبود ويژگي‌هاي فيزيكي و مكانيكي چندسازه چوب- پلاستيك مي‌گردد. در شرايط عدم حضور و حضور 3% سازگاركننده، چندسازه داراي 3 درصد نانو لوله‌هاي كربني كمترين ميزان جذب آب و واكشيدگي ضخامت و بيشترين ميزان مدول الاستيسيته و مقاومت خمشي را نشان داد. ريزنگار SEM نشان داد كه با اضافه شدن سازگاركننده، پراكنش الياف و نانو لوله كربني در ماده زمينه بهبود يافت. بيشترين مقاومت به ضربه در چندسازه داراي 3% سازگاركننده و 2% نانولوله كربني مشاهده شد. با توجه به ريزنگار SEM، با افزايش نانو لوله كربني تا 3 درصد، اين ذرات نانو در ماده زمينه تجمع يافته و موجب توسعه نقاط تمركز تنش و شكست مي‌شوند.

The aim of this research is investigation on influence of single wall carbon nanotubes (SWCNTs) on the physical and mechanical properties of wood fiber- LDPE composites. SWCNTs with 1, 2 and 3 wt% were dispersed in acetone and then in absent and present MAPE ( 0 and 3% wt) were mixed with wood fiber and HDPE by Haake internal mixer and then the wood plastic composites were manufactured by hot press method. The results show that SWCNTs and MAPE improve physical and mechanical properties of the composites. In absent and present MAPE, the composites with 3% SWCNTs exhibited the lowest water absorption and thickness swelling content and the highest flexural modulus and strength, respectively. SEM micrograph showed that, with adding compatibilizer dispersion of fibers and carbon nanotube are improved. The composites with 3% MAPE and 2% SWCNTs exhibited the highest impact strength. Based on SEM micrograph, with increasing carbon nanoyube up to 3%, these nanoparticles are agglomerated in the matrix and provide points of stress concentrations and crack propagation