Uticaj γ-zraka na neka svojstva polipropilen - drvnih kompozita

Abstract

Problem kompatibilnosti između drvnog punioca i termoplastične matrice je od bitne važnosti za proizvodnju kompozita. Brojne metode su razvijene za povećanje ove kompatibilnosti i još uvek predstavljaju izazovne ciljeve u istraživanju kompozita širom sveta. Istraživanja koja se bave ovim metodama su prvenstveno usmerene na njihovu efikasnost sa aspekta kvaliteta kompozita i njihove ekonomičnosti. Ovo zadnje je od praktične važnosti za proizvodnju kompozita u razvijenim zemljama s obzirom na sve veću nestašicu raspoloživih fondova. U skladu sa tim, upotreba jonizovanog zračenja može imati značajne prednosti. U ovom istraživanju drvno brašno bukve ozračivano je gama zracima izvora 60Co dozom od 10 kGy u cilju modifikacije putem jonizujućih efekata. Uticaj jonizujućeg zračenja na drvne čestice ispitivan je putem IR spektroskopije i pomoću određivanja sadržaja hidroksilnih grupa u drvetu acetilovanjem kao indirektne metode. Od pomenutih metoda je očekivano da osvetle hemijske efekte primenjenog zračenja. Ozračeno i kontrolno drvno brašno korišćeno je u cilju proizvodnje uzoraka kompozita sa polipropilenom. Polipropilen - drvno brašno (PP-DB) kompoziti su proizvedeni sa 40% drvnih čestica frakcije veličine 0,3 mm. Toplo-mešani kompoziti su modifikovani pomoću amido-akrilne kiseline (AMACA) kao novog vezujućeg agensa koji je sintetizovan za potrebe ovog istraživanja, a u količini od 6 mas.% (računato na masu drvnog brašna) uz istovremeno dodavanje 0,05 mas.% (računato na masu PP) organskog peroksida u toku faze mešanja. Kompoziti koji sadrže vezujući agens pokazali su bolja mehanička svojstva u poređenju sa netretiranima. Najveće poboljšanje zatezne čvrstoće je postignuto kod PP-DB kompozita modifikovanih sa AMACA kuplujućim agensom.

The problem of compatibility between the wood filler and thermoplastic matrix is of essential importance in composite production. Numerous methods have been developed for increasing this compatibility, which is still representing a challenging objective of composite research throughout the world. The research into these methods is primarily directed towards their efficiency from the viewpoint of the composite performance and their economical acceptability. The latter is of particular importance for the composite production in the developing countries with respect to the shortage of the corresponding funds. With this respect, the utilization of ionizing radiation might have considerable advantages. In this research, the beech wood flour was irradiated by a dose of 10 kGy of 60Co gamma rays for purpose of provoking the changes by the ionizing effect. The effects of ionizing radiation upon the properties of wood particles have been examined by IR spectroscopy and by determination of contents of hydroxyl groups in wood by acetylating as an indirect method. All these methods have been expected to reveal the chemical effects of the applied radiation treatment. The irradiated and the control wood flour were used in order to produce the samples of composite with polypropylene. The polypropylene-wood flour (PP-WF) composites were produced with 40% of wood particles having fraction size 0.3 mm. The melt-blended composites were modified with amido-acrylic acid (AMACA) as a new coupling agent synthesized for this propose in amount of 6 wt.% (based on wood filler) and successively with 0.05 wt.% (based on PP) of organic peroxide during mixing step. The composites containing coupling agents showed superior mechanical properties, compared to the untreated one. The highest extent of improvement of tensile was achieved in PP-WFl composites modified with AMACA coupling agent.