در این مطالعه از آرد چوب راش به عنوان تقویت کننده پلی اتیلن با دانسیته بالا، به منظور تولید فرآورده چند سازه استفاده شده است. درصد تقویت کننده در چهار سطح 10، 20، 30 و 40 درصد و ابعاد ذرات تقویت کننده در 4 سطح مش، با سایزهای 40، 60، 80 و 100 با پلی اتیلن دانسیته بالا ترکیب شدند. هم چنین از انیدرید مالئیک پلی اتیلنی به عنوان عامل جفت کننده استفاده گردید. کامپوزیت حاصل با دو روش اکستروژن و قالب گیری تزریقی رزین تولید شد. نتایج حاصل نشان داد که در 10 درصد تقویت کننده و اندازه مش 60، جذب آب پس از 24 ساعت غوطه وری در کامپوزیت آرد چوب راش با پلی اتیلن سنگین کم ترین درصد جذب آب را داشته است. هم چنین در 10 درصد تقویت کننده و اندازه مش 40 کمترین درصد واکشیدگی ضخامت پس از 1 ساعت غوطه وری در کامپوزیت آرد چوب راش با پلی اتیلن سنگین مشاهده شد.

در این پژوهش، اثر مقدار ذرات نانورس بر ویژگیهای مکانیکی کامپوزیت چوب پلاستیک حاصل از پلی اتیلن سنگین و آرد چوب مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور، آرد چوب با نسبت وزنی50 درصد با پلی اتیلن سنگین مخلوط شد و نانورس نیز با نسبت وزنی 0، 1، 2، 3 و 5 درصد استفاده گردید، همچنین ماده سازگارکننده به میزان 2 درصد در تمام ترکیبها بکار رفت. سپس نانوکامپوزیت چوب پلاستیک با استفاده از روش قالبگیری تزریقی ساخته شد، و آزمونهای مکانیکی شامل کشش، خمش و ضربه فاقدار برروی نمونه ها انجام گرفت. نتایج نشان داد که مدول کششی، مقاومت کششی، مدول خمشی و مقاومت خمشی کامپوزیت چوب پلاستیک با افزایش مقدار ذرات نانورس افزایش یافته، در حالیکه مقاومت به ضربه کاهش یافت. همچنین مطالعات ساختاری نانوکامپوزیت چوب پلاستیک به روش پراش اشعه ایکس نشان داد که توزیع ذرات نانورس در زمینه پلیمری از نوع بین لایه ای است، و با افزایش مقدار ذرات نانورس فاصله بین لایه ها افزایش می یابد.

پلی اتیلن ترفتالات (PET) از جمله پلاستیک های گرمانرم است که بازیافت آن با مشکلات متعددی رو به روست. به دلیل کاهش شدید خواص مکانیکی آن پس از بازیافت نمی توان از آن برای تولید محصولاتی همانند محصولات بکر استفاده کرد. پلی اتیلن نیز از جمله پلیمرهای گرمانرم است که به راحتی بازیافت شده و می توان آن را با فرایندهای معمول بازیافت کرد. پلی اتیلن به علت عوامل محیطی که محصول اولیه در آن قرار دارد تا حدودی کاهش خواص مکانیکی نشان می دهد که می توان با استفاده از تقویت کننده ها خواص آن را اصلاح کرد. در پژوهش حاضر، اثر پرکننده پلی اتیلن ترفتالات بازیافتی (rPET) با مقدار و اندازه های مختلف بر خواص مکانیکی ماده حاصل مطالعه شد. کامپوزیت با مخلوط کن داخلی تهیه شد. برای اصلاح سازگاری بین ذرات از پلی اتیلن عامل دارشده با مالئیک انیدرید استفاده شد. بررسی خواص مکانیکی با آزمون های کشش، ضربه، سختی و شاخص جریان مذاب انجام شد. همچنین برای بررسی شکل شناسی ذرات پلی اتیلن ترفتالات بازیافتی میکروسکوپ الکترونی پویشی به کار گرفته شد. نتایج نشان داد، با افزایش درصد پلی اتیلن ترفتالات بازیافتی، انرژی شکست، سختی سطح، مدول کششی کامپوزیت افزایش و از طرفی شاخص جریان مذاب، ازدیاد طول تا نقطه تسلیم، استحکام کششی و نیز استحکام ضربه ای کاهش می یابد. همچنین، با افزایش مقدار PET بازیافتی در ماتریس پلی اتیلن بازیافتی رفتار کامپوزیت شکننده تر شد. به عبارتی دیگر، این موضوع باعث کاهش رفتار پلاستیک در پلی اتیلن بازیافتی شد و نیز با کاهش اندازه ذرات و افزایش سطح تماس خواص مکانیکی به مقدار قابل توجهی افزایش یافت و نیز رفتار ماده شکننده تر شد.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

مزایایی از قبیل هزینه پایین، فراوانی منابع طبیعی تجدید پذیر و سفتی بالا باعث شده مواد مرکب چوب-پلاستیک مورد توجه قرار گیرند. در این تحقیق، از مخلوط پلی اتیلن چگالی بالا (HDPE)، پلی پروپیلن (PP)، و پلی اتیلن ترفتالات بازیافتی (rPET)، همراه با سازگارکننده های مالئیک پلی اتیلن (MAPE) و مالئیک پلی پروپیلن (MAPP) به عنوان زمینه برای تهیه ماده مرکب چوب پلاستیک استفاده شد. فرآیند تهیه چوب پلاستیک در دو مرحله توسط اکسترودر دومارپیچه همسوگرد انجام شد. در مرحله اول مخلوط زمینه (PP/HDPE/rPET) تهیه شده و در مرحله دوم به منظور تهیه گرانول چوب پلاست، پودر چوب به زمینه اضافه شد. گرانول های چوب پلاستیک که در مرحله دوم اکسترودر تهیه شدند توسط دستگاه تزریق به نمونه های آزمایش تبدیل شدند. اثر میزان rPET (15, 25, 35 phr)، پودر چوب (30, 40 %wt. ) و سازگارکننده (4, 8 phr) روی خواص مکانیکی، چگالی و میزان جذب آب ماده مرکب چوب پلاستیک بررسی شد. نتایج نشان داد که با افزایش میزان rPET و پودر چوب، مدول الاستیک کششی، چگالی و میزان جذب آب افزیش یافته، و استحکام ضربه، کرنش در نقطه شکست کاهش یافته است. با افزایش rPET، استحکام کششی و خمشی افزایش یافته و با افزایش میزان پودر چوب تغییر قابل توجهی مشاهده نشد. با افزایش میزان سازگارکننده ها، خواص مکانیکی (انعطاف پذیری، انرژی ضربه، مدول الاستیک و استحکام کششی و خمشی) و مقاومت در برابر جذب آب بهبود یافت. تصاویر میکروسکوپ الکترونی نشان داد که پلی اتیلن ترفتالات بازیافتی پس از اکستروژن دوم بصورت میکرو الیاف در ماده مرکب چوب پلاستیک درآمده است.

در این پژوهش، تاثیر دو سازگارکننده مالئیک انیدرید پلی اتیلن (MAPE1) و پلی اتیلن گلیکول (PEG2) بر ویژگی های مکانیکی (خمشی و کششی) و فیزیکی (زیست تخریب پذیری و جذب آب) کامپوزیت طبیعی ساخته شده از 50 درصد پلی اتیلن با دانسیته پایین و 40 درصد آرد کاه گندم مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که تاثیر نوع سازگارکننده بر ویژگی های فیزیکی و مکانیکی معنی دار است (p<0.05). با توجه به یافته ها مشاهده شد که میزان تخریب پذیری و جذب آن نمونه های بدون سازگار کننده به ترتیب به میزان 7.8 درصد و 16 درصد از تمامی نمونه ها و میزان تخریب پذیری و جذب آب نمونه های حاوی PEG به ترتیب به میزان 13.1 درصد و 6.5 درصد از انواع دارای MAPE بیشتر بود، لذا هنگامی که زیست تخریب پذیری زیاد مد نظر باشد، نمونه های حاوی PEG و هنگامی که مقاومت به جذب آب مدنظر است، نمونه های حاوی MAPE مناسب هستند. همچنین نتایج آزمون های مکانیکی نشان می دهد که نمونه حاوی سازگار کننده MAPE بالاترین میزان استحکام خمشی و کششی به ترتیب 41.36 مگاپاسکال و 365.5 مگاپاسکال را نسبت به سایز نمونه ها داشت.

زمینه و هدف: هدف اصلی این مطالعه تعیین اثر فایبرهای پلی اتیلن و کامپوزیت های ونیردهنده روی اپسیتی (Contrast Ratio) درکامپوزیت های تقویت شده با فایبر (FRC) بود.روش بررسی: نمونه ها به چهارگروه تقسیم شدند. دو گروه به عنوان گروه های کنترل بدون فایبر ساخته شدند. فایبرهای پلی اتیلن (Fibre-Braid) به همراه کامپوزیت Basement توصیه شده توسط کارخانه سازنده به عنوان مواد فریم ورک وکامپوزیت های Filtek Z250 و گرادیا (shade A2)، به عنوان مواد ونیردهنده استفاده شدند. نمونه ها باضخامت کلی3 میلی متر و قطر 13 میلی متر بودند و در مولد فلزی دیسکی شکل آماده شدند. عمل کیورکامپوزیت ها طبق دستور کارخانه سازنده انجام شد. Contrast Ratio (CR) هر نمونه با قراردادن آن بر روی زمینه سفید و سیاه توسط اسپکتروفوتومتر انعکاسی تعیین شد. انعکاس با گام های 10 نانومتر و از طول موج 400 تا 750 نانومتر اندازه گیری شد. آنالیز داده ها به وسیله آزمون تحلیل واریانس دو طرفه Two-way ANOVA و تست Tukey HSD انجام گرفت.یافته ها: اختلاف در CR بین گروه های مختلف از لحاظ آماری معنی دار بود (P<0.05). کامپوزیت Z250 دارای کمترین مقدار در CR بودند و همچنین CR با افزایش طول موج از 400 تا 750 نانومتر تمایل به کاهش نشان داد. به عبارت دیگر بیشترین تفاوت در مقدار CR بین گروه ها، در طول موج های بالاتر مشاهده شد.نتیجه گیری: نتایج این مطالعه نشان داد که فایبرهای پلی اتیلن میزان ترنسلوسنسی را در نمونه های FRC کاهش می دهند. این نتیجه نیز به دست آمد که خواص انعکاس نوری، شامل وابستگی به طول موج، نقش مهمی در CR ترمیم های FRC دارند.

هدف از این تحقیق، تعیین پارامترهای بهینه فرآیندی از قبیل پلی اتیلن ترفتالات بازیافتی (rPET)، سازگارکننده و درصد چوب در ماده مرکب چوب پلاستیک با زمینه PP/HDPE/rPET به منظور بیشینه کردن استحکام مخصوص (نسبت استحکام به چگالی) با در نظر گرفتن مدول کششی، انرژی ضربه و میزان جذب آب به عنوان قیود، می-باشد. برای این منظور، نمونه های چوب پلاستیک شامل rPET به میزان 0، 15، 25 و 35 درصد رزین (phr)، سازگارکننده به میزان 4، 8 و 12 phr و درصد چوب به میزان 30 و 40 درصد وزنی تهیه شد. آزمون های تجربی به منظور تعیین استحکام کششی، مدول کششی، انرژی ضربه، چگالی، و میزان جذب آب انجام شد. از روش سطح پاسخ (RSM) برای ایجاد مدل های ریاضی بین پارامترهای ورودی (میزان rPET، سازگارکننده و درصد چوب) و پارامترهای پاسخ (استحکام کششی، چگالی، مدول کششی، میزان جذب آب و انرژی ضربه) استفاده شد. آنالیز واریانس (ANOVA) برای تعیین درجه اهمیت مدل و هر یک از پارامترهای ورودی بر پارامترهای خروجی استفاده شد. کد الگوریتم ژنتیک برای تعیین شرایط بهینه مقید اجرا شد. استحکام مخصوص به عنوان تابع اصلی برای الگوریتم ژنتیک در نظر گرفته شده و مدول کششی، انرژی ضربه و میزان جذب آب به عنوان قیود تابع اصلی درنظر گرفته شد.