بررسي خواص مكانيكي كامپوزيت حاصل از آرد چوب نويل، پلي‌پروپيلن و نانوكلي (نانورس)

Investigating the mechanical properties of wood flour/ polypropylene/ nanoclay composite

اين تحقيق با هدف بررسي اثر مقدار ذرات نانورس كلويزيت B30 و ماده سازگاركننده MAPP بر خصوصيات مكانيكي كامپوزيت چوب پلاستيك آرد چوب نويل، پلي‌پروپيلن و نانورس انجام شد. براي اين منظور از آرد چوب نويل در سطح ثابت 40%، ماده سازگاركننده MAPP در دو سطح 2 و 4% و نانورس كلويزيت B30 در چهار سطح 0، 1، 3 و 5% استفاده گرديد. مواد در يك مخلوط كن داخلي در دماي180 درجه سانتي‌گراد، سرعت 60 دور در دقيقه و در مدت زمان 12دقيقه با يكديگر مخلوط شدند، و نمونه ها با استفاده از روش قالب‌گيري تزريقي ساخته شدند و خواص مكانيكي شامل مقاومت‌كششي، مقاومت‌خمشي و مدول‌خمشي اندازه گيري شدند. نتايج نشان داد كه با افزودن نانورس، مقاومت‌كششي، مقاومت‌خمشي و مدول‌خمشي كامپوزيت افزايش يافت. همچنين با افزودن مقدار ماده سازگاركننده MAPP از 2 به 4%، مقاومت‌كششي، خمشي و مدول‌خمشي افزايش پيدا كردند. همچنين مطالعات ساختاري نانوكامپوزيت چوب پلاستيك به روش تفرق اشعه‌ايكس نشان داد كه توزيع ذرات نانورس در زمينه پليمري از نوع بين لايه اي است، و با افزايش مقدار ذرات نانورس فاصله بين لايه ها افزايش مي يابد.

The effect of nanoclay and coupling agent contents on the mechanical properties of wood flour/ polypropylene/ nanoclay composites was investigated. Wood flour content was constant at 40%, maleic anhydride at two levels of 2 and 4% and nanoclay (Cloisite 30B) at four levels of 0, 1, 3 and 5% were used. The materials were mixed in an internal mixer at 180 o C, 60 rpm for 12 minutes, and then the specimens were fabricated by injection molding method. The mechanical properties such as tensile and flexural strength, flexural modulus and impact strength were measured. The nanoclay dispersion was examined by X-ray diffraction. The results indicated that the tensile and flexural strength, and the flexural modulus increased with increasing the nanoclay, but impact strength decreased. The tensile and flexural strength, flexural modulus increased as the compatibilizer content increased from 2 to 4%, but impact strength was decreased. The structural examination of the wood polymer nanocomposite with X-ray showed that nanoclay was distributed as intercalation structure in polymer matrix, and the d-spacing of layers were increased with increasing of nanoclay particles content.