بررسي خواص حرارتي و تفرق اشعه ايكس(XRD) در نانوچندسازه چوب پلاستيك (تاثير ميزان سازگاردهنده و نانومونت موريلونيت)

Thermal properties and X-ray diffraction of wood plastic nanocomposite (effect of coupling agent and nanoclay content)

در اين تحقيق به بررسي اثر ميزان ماده سازگاردهنده بر خواص حرارتي و پراكنش ذرات نانورس در چندسازه پلي پروپيلن، آرد ني و نانورس پرداخته شد. بدين منظور آرد ني در سطح ثابت 40%، ماده سازگاردهنده MAPP در دو سطح 5% و 10% و ميزان نانورس كلويزيت 10A در سه سطح 0، 1 و 3% در نظر گرفته شد. مواد در يك مخلوط كن داخلي با دماي oC 175 و سرعت 60 دور در دقيقه در زمان 10 دقيقه مخلوط شدند و نمونه ها با استفاده از روش قالبگيري تزريقي ساخته شدند. براي بررسي ساختار و نحوه عملكرد ذرات نانورس آزمون تفرق اشعه X انجام شد و همچنين به منظور بررسي خواص حرارتي چندسازه ها از آزمون گرماسنجي ديفرانسيلي (DSC) استفاده شد. نتايج حاصل نشان داد كه افزايش ميزان سازگاردهنده و در بعضي از درصدهاي نانورس منجر به افزايش در كريستاليتي (بلورينگي)، آنتالپي و دماي كريستاليتي چندسازه شده است. بنابراين طيف هاي اشعه X بدست آمده نشان از ايجاد ساختار لايه لايه اي (Exfoliation) در ساختار نانورس بوده كه نشان دهنده پراكنش و توزيع مناسب ذرات نانورس در ماتريس پليمري بوده است كه دليلي براي افزايش مقاومت ها و مدول ها و خواص حرارتي مي‌باشد.

Abstract The aim of this study was to determine effect of coupling agent contents on the thermal properties and nanoclay dispersion of reed flour /polypropylene /nanoclay composites. For this purpose we considered wood flour 40% fixed maleic anhydride in two levels (5% and 10%) and nanoclay (Cloisite 10A) in three levels (0, 1 and 3%). The materials were mixed in an internal mixer with 175 oC, 60 rmp for 10 minutes and then the specimens were fabricated by injection molding method. The clay structure and dispersion processes have been studied by X-ray diffraction. Thermal characterizations of the nanocomposites were carried out using Differential Scanning Calorimeter (DSC). The results revealed that Enthalpy, Crystallinity and Crystalline temperature of composites were increased by adding up of coupling agent and nanoclay (in some levels) contents. The XRD patterns show the exfoliation structure of nanoclay that indicated on a good dispersion of clay in polymer matrix, which in turn is a reason for increasing thermal properties.