مطالعه خواص فيزيكي، مكانيكي و ريخت‌شناسي نانو كامپوزيت ساخته شده از ساقه كلزا

Physico-mechanical and morphological properties of nanocomposite made from Canola stalk

در اين بررسي امكان استفاده از ضايعات ساقه كلزا و اثر مقدار نانو ذرات رس بر روي خواص فيزيكي، مكانيكي و ريخت‌شناسي چندسازه چوب پلاستيك مورد بررسي قرار گرفت. براي اين منظور، آرد ساقه كلزا با نسبت وزني 50 درصد با پلي‌پروپيلن مخلوط شد و نانو رس نيز با نسبت وزني 3 و 5 درصد و ماده سازگاركننده، مالييك انيدريد اصلاح شده با پلي‌پروپيلن نيز به ميزان 4 درصد در تمام تركيب‌ها استفاده شد. ابتدا با استفاده از روش اكسترودر مواد اوليه با يكديگر مخلوط شدند و بعد در پرس گرم اقدام به ساخت تخته هاي نهايي گرديد. خواص فيزيكي و مكانيكي چندسازه‌ها مورد ارزيابي قرار گرفتند و نتايج نشان دادند كه جذب آب و واكشيدگي ضخامت چندسازه‌ها با افزايش نانو ذرات رس كاهش يافته و مقاومت به اتصال پيچ و ميخ عمود بر سطح چندسازه چوب پلاستيك با افزايش مقدار نانو رس از صفر به 3 درصد افزايش يافته، اما با افزودن مقدار 5% نانورس اين مقاومت‌ها كاهش يافت. همچنين بررسي ريخت‌شناسي چندسازه چوب پلاستيك به كمك پراش پرتو ايكس (XRD) و ميكروسكوپ الكتروني رويشي (SEM) انجام شد. در مطالعه (XRD) نشان داد كه توزيع ذرات نانو رس در زمينه پليمري از نوع بين لايه‌ايست، به‌طوري‌كه با افزايش مقدار ذرات نانورس فاصله بين لايه‌ها افزايش مي‌يابد و تصاوير (SEM) سطوح شكست چندسازه‌ها نشان داد كه نانو رس برهم‌كنش و چسبندگي بين پلي‌پروپيلن و آرد ساقه كلزا را بهبود مي‌بخشد.

In this study, the possibility of using canola tree stem residues and nanoclay particles on physical, mechanical and morphological properties of canola wood flour – polypropylene composites was investigated. The weight ratio of canola wood flour and polypropylene in the mixture was 50% and 50%and 0, 3 and 5 percent nanoclay and 4% MAPP were used. First, the ingredients were mixed using the extruder and then final panels were produced by hot pressing the compoud. Physical and mechanical properties were measured. Results indicated that water absorption and thickness swelling of the composites decreased as the nanoclay content was increased. The screw and nail withdrawal strength of wood plastic composite increased with increasing nanoclay up to 3% percent, then decreases with the increasing nanoclay to 5%. Morphologies of the nanocomposites were analyzed by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM), and the results showed increased d-spacing of clay layers indicating enhanced compatibility between polypropylene and nanoclay and canola stalk flour.