آمار
| تعداد نشریات | 14 |
| تعداد شمارهها | 677 |
| تعداد مقالات | 7,040 |
| تعداد مشاهده مقاله | 10,586,747 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 9,688,023 |
تأثیر اثر بازیافت ماتریس پلیمری بر خواص مکانیکی، حرارتی و رفتار آتشگیری نانوکامپوزیت پلیپروپیلن بازیافتی/خمیر OCC/نانوگرافن | ||
| پژوهشهای علوم و فناوری چوب و جنگل | ||
| مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 06 تیر 1405 اصل مقاله (1.12 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله کامل علمی پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22069/jwfst.2026.24639.2155 | ||
| نویسندگان | ||
| جعفر ابراهیم پور کاسمانی* 1؛ احمد ثمریها2 | ||
| 1گروه چوب و کاغذ، واحد سوادکوه، دانشگاه آزاد اسلامی، سوادکوه، ایران | ||
| 2گروه علوم مهندسی، دانشگاه ملی مهارت، تهران، ایران | ||
| چکیده | ||
| سابقه و هدف افزایش مصرف پلیمرها و رشد پسماندهای پلاستیکی، ضرورت استفاده از پلیمرهای بازیافتی و توسعه مواد کامپوزیتی پایدار را افزایش داده است. در این میان، استفاده از الیاف سلولزی در ماتریسهای پلیمری روشی مؤثر برای کاهش مصرف پلیمرهای بکر است، اما افت خواص مکانیکی ناشی از بازیافت، کاربرد این مواد را محدود میکند. نانوگرافن بهعنوان یک نانوفیلر دوبعدی با خواص مکانیکی و حرارتی ممتاز، میتواند این افت خواص را جبران کند. هدف از این پژوهش، بررسی اثر همزمان وضعیت پلیپروپیلن (بکر و سهبار بازیافتی) و نانوگرافن بر خواص مکانیکی، حرارتی و رفتار آتشگیری نانوکامپوزیتهای پایه پلیپروپیلن و الیاف سلولزی بازیافتی است. مواد و روشها در این تحقیق، نانوکامپوزیتهای rPP/OCC بر اساس طرح آزمایشی فاکتوریل 2×3 تهیه شدند. پلیپروپیلن در دو سطح بکر و سهبار بازیافتی و نانوگرافن در سه سطح 0، 5/0 و 1 درصد وزنی بهعنوان متغیرهای اصلی در نظر گرفته شدند. مقدار OCC (50 درصد وزنی) و عامل سازگارکننده MAPP (3 درصد وزنی) در تمامی تیمارها ثابت بود. اختلاط مواد با استفاده از اکسترودر دو ماردونه انجام شد و نمونههای آزمون به روش قالبگیری تزریقی تهیه گردیدند. آزمونهای مکانیکی شامل کشش، خمش و ضربه فاقدار مطابق استانداردهای ASTM انجام شد. رفتار آتشگیری با آزمون شاخص اکسیژن محدود و پایداری حرارتی با آنالیز گرماسنجی وزنی بررسی گردید. تحلیل آماری دادهها با استفاده از آزمون تجزیه واریانس و مقایسه میانگینها در سطح اطمینان 95 درصد انجام شد. یافتهها نتایج نشان داد که افزودن نانوگرافن اثر معنیداری بر اغلب خواص مکانیکی و رفتار آتشگیری نانوکامپوزیتها دارد. با افزایش مقدار نانوگرافن تا 1 درصد وزنی، مقاومت و مدول کششی به ترتیب 9/9 و 3/7 درصد، مقاومت و مدول خمشی 8/9 و 7/7 درصد و مقاومت به ضربه فاقدار حدود 2 درصد افزایش یافت. همچنین شاخص اکسیژن محدود با افزودن 1 درصد نانوگرافن حدود 7/5 درصد افزایش پیدا کرد که بیانگر بهبود رفتار آتشگیری است. نتایج گرماسنجی وزنی نشان داد که حضور نانوگرافن موجب افزایش دمای تخریب و میزان خاکستر باقیمانده شده و پایداری حرارتی کامپوزیتها را بهبود میبخشد. در مقابل، بازیافت پلیپروپیلن تا سه مرتبه منجر به کاهش خواص مکانیکی شد، بهطوری که مقاومت و مدول کششی به ترتیب 4/9 و 21/9 درصد، مقاومت و مدول خمشی 5/23 و 92/22 درصد و مقاومت به ضربه فاقدار 7/11 درصد کاهش یافت. اثر بازیافت پلیپروپیلن بر شاخص اکسیژن محدود از نظر آماری معنیدار نبود و تنها افزایش جزئی حدود 3/0 درصد مشاهده شد. همچنین استفاده از پلیپروپیلن بازیافتی موجب کاهش میزان خاکستر باقیمانده و افت پایداری حرارتی گردید. TGA نشان داد نانوگرافن دمای تخریب و میزان باقیمانده وزنی را افزایش داده و پایداری حرارتی را بهبود میدهد، در حالی که پلیمر بازیافتی عملکرد حرارتی ضعیفتری نشان داد. نتیجهگیری بر اساس نتایج این پژوهش، نانوگرافن بهعنوان یک تقویتکننده مؤثر میتواند نقش مهمی در بهبود خواص مکانیکی، افزایش مقاومت در برابر آتشگیری و ارتقای پایداری حرارتی کامپوزیتهای پایه پلیپروپیلن ایفا کند. افزودن نانوگرافن تا سطح بهینه 1 درصد وزنی، ضمن بهبود عملکرد کلی کامپوزیت، توانست بخشی از افت خواص ناشی از استفاده از پلیپروپیلن بازیافتی را جبران نماید. این یافتهها نشان میدهد که ترکیب پلیپروپیلن بازیافتی، الیاف سلولزی بازیافتی و نانوگرافن میتواند رویکردی مناسب برای تولید کامپوزیتهای با عملکرد بالاتر و سازگارتر با محیطزیست باشد. | ||
| کلیدواژهها | ||
| نانوکامپوزیت؛ پلیپروپیلن بازیافتی؛ خمیرکاغذ OCC | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 2 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1 |
||
سامانه مدیریت نشریات علمی. طراحی و پیاده سازی از سیناوب