مقايسه ويژگي هاي كششي و تحليل مكانيكي - ديناميكي چندسازه پلي لاكتيك اسيد / پلي اتيلن تقويت شده با الياف طبيعي

Comparison of tensile properties and mechanical-dynamic analysis of poly-lactic acid / poly-ethylene reinforced with natural fibers

در اين تحقيق ويژگي‌هاي كششي و ديناميكي مكانيكي چندسازه ساخته شده با پليمر پلي لاكتيك اسيد (pla) و پلي اتيلن دانسيته سنگين (hdpe) به عنوان ماتريس و خاك اره به عنوان تقويت كننده به ميزان 30 درصد وزني مورد بررسي قرار گرفته است. از انيدريد مالئيك پيوند خورده با پلي اتيلن (mape) به ميزان 3 درصد وزني به عنوان اتصال دهنده استفاده شده است. استفاده از خاك اره باعث افزايش در سفتي چندسازه‌هاي ساخته شده شده است در حاليكه استفاده از اين ماده باعث كاهش در مقاومت كششي چندسازه‌ها شده است. بالاترين ميزان ويژگي‌هاي كششي (مدول الاستسيته و مقاومت كششي) مربوط به چندسازه پلي لاكتيك اسيد/پلي اتيلن/ خاك اره/ اتصال دهنده بوده است. افزودن الياف طبيعي به هر دو ماتريس (pla و pe) مدول ذخيره چندسازه را نسبت به پليمرهاي خالص افزايش داده در حاليكه ميزان مدول ذخيره در پلي اتيلن خالص و چندسازه آن بالاتر بوده است. استفاده همزمان از دو پليمر با نسبت مساوي (5/33 درصد وزني) و خاك اره جهت ساخت چندسازه ميزان سفتي بين چندسازه ساخته شده با تك تك پليمرها را نشان داده است. بكارگيري الياف طبيعي باعث كاهش تحرك زنجيره مولكولي و انتقال دماي چندسازه به دماهاي بالاتر شده كه در نهايت پيك‌هاي مربوطه به سمت راست و پايين‌تر جا به جا شده‌اند. هر چند كه در برخي موارد انتقال پيك‌ها از روند نرمالي تبعيت نكرده است. افزودن اتصال دهنده mape باعث چسبندگي سطح مشترك بيشتر بين دو فاز در تمامي چندسازه‌ها شده و در نهايت سفتي را افزايش داده است.

In this study, the tensile and dynamic-mechanical properties of composites made using poly-lactic acid polymer (PLA) and high density polyethylene (HDPE) as matrix and sawdust (30%) as reinforcement were investigated. Maleic anhydride bonded with polyethylene (MAPE) (30%) was used to enhance the bonding. The addition of sawdust increased the stiffness of composites while the use of this material reduced the tensile strength of composites. The highest tensile properties (elastic modulus and tensile strength) were related to poly lactic acid/ polyethylene/ sawdust/ coupling agent composites. The addition of natural fibers to both matrices (PLA and MAPE) increased the composite storage modulus compared to pure polymers, while the modulus of storage in pure polyethylene and its composite was higher. Simultaneous use of two polymers at an equal ratio (33.5% by weight) and saw dust in the composite have generated the stiffness between the composites made with single polymers. The use of natural fibers reduced the mobility of the molecular chain and shifted the temperature of the composite to higher temperatures, which eventually moved the corresponding corners to the right and lower. However, in some cases, the transmission of pixels has not followed the normal process. The addition of the coupling agent (MAPE) improved bonding between two phases in all composites and ultimately increased stiffness.