بررسي تاثير ميزان نانو ذرات رس (نوع مونت‌موريلونيت) بر خواص فيزيكي- مكانيكي كامپوزيت‌هاي پلي‌پروپيلن/ آرد چوب

Effect of nanoclay (Montmorillonite) on the physical-mechanical properties of polypropylene / wood flour composites

در اين پژوهش، اثر مقدار نانو ذرات رس بر خواص مكانيكي و فيزيكي چندسازه چوب پلاستيك به‌دست آمده از پلي‌پروپيلن و آرد چوب مورد بررسي قرار گرفت. براي اين منظور، آرد چوب با نسبت وزني 50 درصد با پلي‌پروپيلن مخلوط شد و نانو رس (نوع مونت‌موريلونيت) نيز با نسبت وزني 3 و 5 درصد و ماده سازگاركننده مالييك انيدريد پيوند داده شده با پلي‌پروپيلن به‌ميزان 4 درصد در تمام تركيب‌ها استفاده شد. ابتدا با استفاده از روش اكسترودر مواد اوليه با يكديگر مخلوط شددند و سپس در پرس گرم اقدام به ساخت تخته‌هاي نهايي گرديد. آزمون‌هاي مكانيكي شامل كشش، خمش و مقاومت به اتصال پيچ عمود بر سطح و آزمون‌هاي فيزيكي شامل واكشيدگي ضخامت و جذب آب در 2 و 24 ساعت غوطه‌وري بر روي نمونه‌ها انجام گرفت. نتايج نشان داد كه مقاومت خمشي، مدول خمشي، مقاومت كششي و مدول كششي و همچنين مقاومت به اتصال پيچ عمود بر سطح چندسازه چوب پلاستيك با افزايش مقدار نانورس از صفر به 3 درصد افزايش يافته، اما با افزودن مقدار 5 درصد نانورس كاهش مي‌يابد. جذب آب و واكشيدگي ضخامت چندسازه چوب پلاستيك با افزايش مقدار نانورس (نوع مونت‌موريلونيت) كاهش يافت.

In this study, the effect of clay nanoparticles on the mechanical and physical properties of wood plastic composite were studied. For this purpose, the weight ratio of 50% wood flour was mixed with 50% polypropylene and 0, 3 and 5 percent nanoclay based on polypropylene and 4% modified polypropylene with Maleic Anhydride based on polypropylene were used. First, the ingredients were mixed using the extruder and then, the final panels were produced by hot pressing. Mechanical tests including tensile, bending and screw withdrawal strength and physical tests including thickness swelling and water absorption after 2 and 24 hours of immersion were performed. Results showed that with increasing 3% nanoclay, the mechanical properties of wood plastic composite increased and then decreased over nanoclay loading more than 3%. Moreover, water absorption and thickness swelling decreased by addition of nanoclay to composites.