بررسي افزودن نانو ذرات رس و سازگاركننده بر خواص چندسازه حاصل از آرد چوب تاغ (Haloxlon)/ پلي‌پروپيلن

Investigation adding of Nano clay particles and compatibilizer on the properties of composite made of polypropylene Haloxylon wood flour

اين تحقيق، با هدف بررسي تأثير نانو ذرات رس و مقدار ماده سازگار كننده روي ويژگي هاي فيزيكي و مكانيكي چندسازه چوب پلاستيك حاصل از آرد چوب تاغ/ پلي پروپيلن انجام گرديد. بدين منظور، آرد چوب تاغ با نسبت وزني 50 درصد با پلي پروپيلن مخلوط گرديد. مالئيك انيدريد پلي پروپيلني به‌عنوان سازگار كننده در دو سطح 0 و 3 درصد و ذرات نانو رس در سه سطح 0، 2 و 4 درصد به‌عنوان پركننده مورداستفاده قرار گرفتند. فرآيند اختلاط مواد در داخل دستگاه اكسترودر انجام شد و نمونه هاي آزموني با استفاده از دستگاه قالب گيري تزريقي ساخته شدند. سپس آزمون هاي مكانيكي شامل خمش، كشش و ضربه و آزمون هاي فيزيكي شامل جذب آب و واكشيدگي ضخامت مطابق با استانداردهاي ASTM بر روي نمونه‌ها انجام گرفت. جهت بررسي نحوه عملكرد ماده سازگار كننده از طيف‌سنجي (FTIR) استفاده گرديد. مطالعه ريخت شناسي نانو چندسازه‌ها با استفاده از آزمون اشعه ايكس (XRD) و ميكروسكوپ الكتروني پويشي (SEM) انجام گرديد. نتايج نشان داد كه با افزودن مقدار نانو رس تا 4 درصد، خواص فيزيكي و مكانيكي بهبود يافت، اما مقاومت به ضربه كاهش يافت. همچنين با افزودن ماده سازگار كننده خصوصيات مكانيكي و فيزيكي بهبود يافت. نتايج طيف سنجي مادون‌قرمز نشان داد كه با افزودن سازگار كننده مقدار گروه هاي هيدروكسيل در اثر پيوند با مالئيك انيدريد و تشكيل گروه هاي استري كاهش يافت. همچنين بررسي ريخت‌شناسي نانو چندسازه به كمك روش پراش اشعه ايكس نشان داد كه توزيع ذرات نانو رس درزمينه پليمري از نوع بين لايه‌اي بوده و با افزايش مقدار نانو رس، فاصله بين لايه ها افزايش مي يابد. نتايج حاصل از ميكروسكوپ الكتروني پويشي نيز حاكي از بهبود در فصل مشترك بين الياف و ماتريس پليمري با افزودن سازگار كننده بود.

This study, with aim of investigation the effect of Nano clay particles and amount of compatibilizer on the physical and mechanical properties of woodplastic composites from the polypropylene Haloxylon wood flour was done. For this purpose, Haloxylon wood flour with 50% weight ratio with polypropylene were mixed. Maleic anhydride modified polypropylene maple to compatibilizer at two levels and Nano clay at three levels to filler were used. Mixed process of materials in extruding machine was done and test specimens were fabricated by using the injection molding machine. Then, the mechanical tests include bending, tension and impact and physical tests include water absorption and thickness swelling according to the ASTM standards was done on the samples. For investigation to how operation of compatibilizer from Fourier Transfer Infrared spectroscopy (FTIR) was used. Morphological study of Nano composites with Xray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) was done. The result showed that with addition of the amount of Nano clay particles to 4 percent, physical and mechanical properties were improved, but impact strength decreased. Also by adding the compatibilizer, physical and mechanical properties were improved. The results of Infrared spectroscopy showed that the amount of hydroxyl groups (OH) Due to linkage with Maleic Anhydride and the formation of ester groups decreased with adding the compatibilizer. Also, investigation the morphology of Nano composite by Xray diffraction showed that the distribution of clay nanoparticles in polymeric matrix was intercalation and with adding of the amount Nano clay the distance between layers increases. The results of scanning electron microscopy was also showed improvement in the interface between the fibers and the polymer matrix with adding the compatibilizer.