Nanoselüloza olan talep giderek artmasıyla, bu
önemli materyal uyumlaştırma kimyasallarıyla polipropilen matrikslerin
güçlendirilmesinde kullanılmaktadır. Polipropilen (PP)-selüloz nanofibril (CNF)
ve Fusabond Hibrit kompozitler çift vidalı ekstruder kullanılarak
hazırlanmıştır. Ticari uyumlaştırıcı kimyasal PP/CNF kompozitlerinin mekanik
özelliklerini iyileştirmek için kullanılmıştır. Buradaki esas zorluk, PP ve
CNFs arasında uyumlu bağları oluşturmak ve polimer matriks içerisinde CNFs iyi
bir dağılımını elde etmektir. Çeşitli oranlarda uyumlaştırma kimyasalı PP ve
CNFs arasında yüzeyler arası bağlanmayı iyileştirmek için incelendi.
Kompozitlerin FTIR karekterizasyonu polipropilen ve selüloz nanfibrilin
yüzeyler arası yapışmasını belirlemek için gerçekleştirildi.
Polipropilen/selüloz nanofibril kompozitlerinin mekanik ve morfolojik
özellikleri üzerinde uyumlaştırıcı kimyasalın etkisi sırasıyla çekme testi,
dinamik mekanik analiz ve SEM resimleriyle çalışıldı. En Kompozitlerin en iyi
mekanik özellikleri, saf polipropilen (14.45 MPa, 0.570 GPa) ile
karşılaştırıldığında 19.99 MPa (çekme direnci) ve yaklaşık %87 iyileşme
gösteren 1.067 GPa (Young’s modülü) idi. Kırılma morfoloji incelemesi PP
matriks içerisinde uyumlaştırıcı kimyasal ilavesi (0.1 wt%) durumunda CNFs’nin
iyi dağılımı sağlandı. TGA sonuçları PP/CNF kompozitlerinin termal kararlılığını
değiştirmediğini gösterdi, buna karşın muamelesiz PP/CNF Kompozitleriyle karşılaştırıldığında
muamele edilmiş kompozitlerde hafif artış kaydedildi.
As the growth of the nanocellulose is evident,
this important material was used to reinforce polypropylene matrix with a
coupling agent. Polypropylene (PP) - cellulose nanofibril (CNF) and Fusabond
hybrid composites were prepared using twin screw extrusion technique. The
commercial coupling agent was used to improve mechanical properties of PP/ CNF
composites. The main challenges were to obtain well-dispersed CNFs in the
polymer matrix and to establish compatible linkages between the CNFs and PP.
The various loadings of coupling agent were examined to improve the interfacial
adhesion between PP and CNFs. FTIR characterization of the composites were
performed to confirm the interfacial adhesion of polypropylene and cellulose
nanofibrils. The effect of coupling agent on the mechanical and morphological
properties of polypropylene/ cellulose nanofibrils hybrid composites was
studied by tensile testing, dynamic mechanical analysis, and SEM images, respectively.
The best mechanical properties of the composite were 19.99 MPa (tensile
strength), 1.067 GPa (Young's Modulus), which represented about 87%
improvement, respectively, compared to that of pure polypropylene (14.45MPa,
0.570 GPa). Fracture morphology examination indicated good dispersion of CNFs
in the PP matrix was achieved in the case of loading coupling agent (0.1 wt %).
TGA results show that thermal stability of PP/CNF composites did not change
much but slightly increased in the treated composites compare to that of the
untreated PP/CNF composite.
Primary Language | English |
---|---|
Journal Section | Biomaterial Engineering, Bio-based Materials, Wood Science |
Authors | |
Publication Date | December 15, 2018 |
Published in Issue | Year 2018 Volume: 20 Issue: 3 |
Bartin Orman Fakultesi Dergisi Editorship,
Bartin University, Faculty of Forestry, Dean Floor No:106, Agdaci District, 74100 Bartin-Turkey.
Fax: +90 (378) 223 5077, Fax: +90 (378) 223 5062,
E-mail: bofdergi@gmail.com