فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

بیان مساله و اهدافبا توجه به اهمیت مسائل زیست‌محیطی و نیاز به استفاده از مواد پایدار، تولید کامپوزیت‌های ترکیبی از مواد طبیعی و پلیمرها به موضوعی کلیدی در تحقیقات صنعتی تبدیل شده است. آرد چوب زبان گنجشک به عنوان یک منبع طبیعی با خواص مکانیکی مناسب و پلی‌پروپیلن به عنوان یک پلیمر پرکاربرد، می‌توانند در ایجاد کامپوزیت‌های با کیفیت موثر باشند. اما یکی از چالش‌های اصلی در این زمینه، بهبود خواص مکانیکی، حرارتی و آتش‌گیری این کامپوزیت‌هاست. نانو رس به عنوان یک تقویت‌کننده می‌تواند در این راستا مؤثر باشد، اما نیاز به تحقیقات بیشتری پیرامون تأثیرات آن بر ویژگی‌های مختلف کامپوزیت‌ها احساس می‌شود. هدف اصلی این پژوهش، بررسی تأثیر نانو رس بر خواص مکانیکی، حرارتی و آتش‌گیری کامپوزیت‌های حاصل از آرد چوب زبان گنجشک و ضایعات پلی‌پروپیلن است.مواد و روش‌هابرای این منظور پلی‌پروپیلن (در سطح ثابت 50 درصد)، آرد چوب زبان گنجشک (در سطح ثابت 50 درصد)، نانو رس (در چهار سطح 0، 2، 4 و 6 درصد وزنی) و انیدرید مالئیک پیوند داده‌شده با پلی‌پروپیلن در سطح ثابت 3 درصد، به‌وسیله اکسترودر دو ماردونی (دو مارپیچه) با یکدیگر مخلوط و نمونه‌های آزمونی استاندارد با استفاده از روش قالب‌گیری تزریقی ساخته شدند. سپس خواص مکانیکی شامل مقاومت کششی و خمشی، مدول کششی و خمشی، مقاومت به ضربه فاق‌دار، و خواص حرارتی، آتشگیری اندازه‌گیری شدند.نتایجنتایج نشان داد افزودن نانو رس به چندسازه حاصل از آرد چوب زبان گنجشک و پلی پروپیلن ضایعاتی تا حدی منجر به بهبود در خواص مکانیکی، حرارتی و آتش‌گیری چندسازه می‌شود که می‌تواند کاربردهای متنوعی در صنایع مختلف داشته باشد. افزایش نانو رس تا سطح 2 درصد باعث افزایش مقاومت و مدول کششی و مدول خمشی به ترتیب برابر 9/7، 6/3 و 4/6 شد. افزایش نانو رس تا سطح 4 درصد باعث افزایش 6/5 درصدی مقاومت خمشی شد. افزایش نانو رس تا سطح 6 درصد باعث کاهش 5/20 درصدی مقاومت به ضربه فاقدار و افزایش 7/4 درصدی شاخص اکسیژن محدود شد. با افزایش نانو رس تا 6 درصد ثبات حرارتی افزایش می‌یابد و میزان زغال بیشتری نیز باقی می‌ماند.نتیجه‌گیریافزودن نانو رس به چندسازه موجب افزایش قابل توجهی در مقاومت و مدول کششی و خمشی آن می‌شود. این بهبود ناشی از توزیع یکنواخت نانو رس در ماتریس و ایجاد پیوند قوی بین نانو رس و ماتریس پلیمری است. همچنین، نانو رس باعث ارتقای مقاومت حرارتی چندسازه می‌گردد؛ زیرا ساختار لایه‌ای آن مسیر انتقال حرارت را بهبود می‌بخشد. در حوزه آتش‌گیری، نانو رس موجب کاهش سرعت احتراق می‌شود که این امر به تشکیل لایه محافظ سیلیکاتی در زمان احتراق مربوط می‌شود و از انتشار گازها و مواد سوختنی جلوگیری می‌کند. در مجموع، افزودن نانو رس به چندسازه‌های حاصل از آرد چوب زبان گنجشک و ضایعات پلی‌پروپیلن، به بهبود خواص مکانیکی، حرارتی و آتش‌گیری منجر می‌شود و این ویژگی‌ها می‌تواند کاربردهای متنوعی در صنایع مختلف فراهم آورد.