مواد كامپوزيتي چوب پلاست
رئولوژي پلاستيك‌هاي پر شده و كامپوزيت‌هاي چوب پلاست اطلاعات خيلي كمي در رئولوژي پلاستيك‌هاي پر شده يا مواد كامپوزيتي بر پايه پلاستيك چندگانه انتشار داده شده است اكثر آنها علاوه بر آنهايي كه در بالا ذكر شده‌اند به پلاستيك با فيبر پر شده گرافيتي يا شيشه بلند ارجاعات بالا به طور كلي به توصيف رفتار رئولوژي فيبر گرافيكي به طول (5/0-16/0) در پلي اتركتن كتون در مي‌پردازد. مولف آن اين طور نتيجه‌گيري كرده‌اند خصوصيات رئولوژيكي حالت يكنواخت و ناپايداري اين گونه مواد با ذوب پر شده متفاوت‌‌اند.
با چنين كارهاي كه در رئولوژي مواد كامپوزيتي انتشار يافته‌اند به طور تخصصي بر روي رئولوژي كامپوزيت‌هاي چوب و پلاستيك ، استفاده كلماتي همچون، دانش معمول، در اينجا كمي ريسك به نظر مي‌رسد اگرچه بعضي مشاهدات وجود دارند كه به‌طور معمول توسط توليدكنندگان و محققان در اين زمينه مشغول به كار هستند. به عنوان مثال، اين گونه شناخته شده است كه پركنندگان اگر انرژي ذوب‌هاي گرم را افزايش مي‌دهند، به‌طور معمول شناخته شده است كه كامپيوزيت‌ها شاخص قانون انرژي پايين‌تري در قياس با پلاستيك‌هاي خالص دارند. اينگونه دريافت شده است كه پلاستيك‌هاي خالص بيش از پلاستيك‌هاي پر شده كشيده مي‌شوند.
در تضاد، مسائلي در رئولوژي كامپوزيت‌ها وجود دارند كه همين‌طور در حلال باقي مي‌مانند. ترك كننده‌هاي كه تنها در صنعت مهم هستند. هنوز آدرس خوبي از آنها در مطبوعات وجود ندارد. آنها اين موضوع‌ها را در بخش، سطح تقريباً نامعلوم كامپوزيت‌ها و رئولوژي پلاستيك، كه در زير توصيف شده است توضيح داده خواهد شد.
جدول 6-17- تأثيرات فيلر و افزودني‌ها در (MfI 0/48g/10min)HDPE روي شاخص غلظت (گرانروي صفر) و شاخص قانون انرژي (n) در رئومترهاي صفحه‌هاي موازي (برش ديناميك) تعيين شده است.
| شاخص قانون انرژي | شاخص غلظت | شاخص قانون انرژي | شاخص غلظت | |
| HDPE خالص و پر | ||||
| 53/0 | 12700 | 54/0 | 12300 | خالص |
| 42/0 | 135500 | 41/0 | 163700 | پر شده با 70% پوست برنج |
| 44/0 | 66700 | 41/0 | 90700 | پر شده با 60% پوسته برنج |
| 53/0 | 12700 | 54/0 | 12300 | خالص |
| 47/0 | 57300 | 46/0 | 59900 | به اضافه 1% عامل جفت كننده |
| 45/0 | 54100 | 42/0 | 72600 | به اضافه 1% نرم كننده |
| 46/0 | 61450 | 46/0 | 68500 | به اضافه 1% عامل جفت كننده همراه با 1% نرم كننده |
فيلر گرانروي ديناميكي را افزايش مي‌دهند. جدول 1706 و 1707 مثال‌هاي را از گرانروي ديناميكي پوست برنج و آرد چوب … HDPE پر شده به ترتيب نشان مي‌دهند.
مي‌توان اينگونه ديد كه پايداري شاخص غلظت براي HDPE خالص از براي 70% مواد پر شده (پوسته برنج در زمينه الك 80-20) از و براي HDPE خالص از و براي 70% پلاستيك پر شده (آرد چوب در زمينه الك 120) از بالاتر مي‌رود. روي هم رفته، گرانروي در 13 تا 11 مرتبه به وسيله پوست برنج HDPE پر و همچنين 3400 مرتبه به وسيله آرد چوب HDPE پر افزايش مي‌يابد. افزايش سريع گرانروي در آخرين مورد نتيجه‌اي است در ميان فاكتورهاي ديگر نظير افت سريع در شاخصاي قانون انرژي از 12/0 تا 33/0 است.
جدول 7-17- تأثيرات فيلر و افزودني‌ها در HDPE روي شاخص غلظت (m) و شاخص قانون انرژي (n) در در رئومترهاي صفحه‌اي موازي تعيين شده است.
| رئومتر مدل cross ( در معادله1707 ديدينs) | شاخص قانون انرژي | شاخص غلظت | HDPE خالص و پر شده |
| 60/1 | 33/0 | 44000 | خالص |
| 8/3 | 28/0 | 110000 | پر شده با 50% آرد چوب |
| 5/7 | 20/0 | 12100000 | پر شده با 60% آرد چوب |
| – | 12/0 | 150000000 | پر شده با 70% آرد چوب |
| – | 14/0 | 30000000 | به اضافه 3% عامل جفت كننده همراه با 3% نرم كننده |
جدول 8-17- تأثيرات فيلر در HDPE روي گرانروي ظاهري، شاخص غلظت (گرانروي ظاهري در درجه برش از ) و شاخص قانون انرژي، در رئومتر موئينگي و رئومترهاي صفحه موازي در تعيين شده است.
| شاخص قانون انرژي | گرانروي ظاهري در درجه برشي | ||||
| 500 | 100 | 10 | 1 | HDPE خالص و پر شده | |
| 44/0 | 532 | 1445 | 5217 | 18020 | خالصي |
| 34/0 | 718 | 2253 | 15312 | 45930 | كامپوزيت board deck |
| 41/0 | d/8 | 2156 | 8936 | 32860 | كامپوزيت board deck |
| 36/0 | 671 | 2134 | 9340 | 40150 | (دوباره آسياب كردن) مواد كامپوزيتي |
بطور مشابه جدول 8-17- داده‌هاي را براي HDPE خالص نمايش داده و مواد كامپوزيتي شامل پوسته برنج و Biodac (29% براي هر كدام) به عنوان پر كنندهها اصلي در نظر گرفته مي‌شود. زيرا كه شاخص قانون انرژي پايين‌تر از مواد كامپوزيتي مي‌باشد. (34/0 در قياس با HDPE خالص)، تأثير پر كننده روي گرانروي، با كاهش درجه برش افزايش مي‌يابد. در درجه برش پر كنندهها گرانروي به 35% افزايش مي‌دهند. در درجه برش پر كنندهها گرانروي به 150% افزايش مي‌دهند آن هم زماني كه گدازهاي ميز كامپوزيتي و HDPE خالص با هم مقايسه مي‌شود. به طور عمومي افزايش در گرانروي مواد پر شده در درجه برش پايين بزرگ‌تر است. به اين معني در درجه برش پايين‌تر كامپوزيت‌ها برش نازك‌تر مي‌شوند و در واقع شاخص قانون انرژي كاهش مي‌يابد. به عنوان شاخص قانون انرژي از 54/0 به 41/0 براي 70% HDPE پر شده- پوست برنج (زمينه الك 20-80) كاهش مي‌يابد كه مي‌توان در جدول 6/17 (داده‌هاي ) مشاهده كرد.
اين به طور نمونه يك بيانه‌اي است در درجه برش پايين‌تر بر همكنش تكه‌هاي پر كنندهها با همديگر و بخش‌هاي ماتريكس تعاملي از ميان ماتريكس كه قوي‌تر مي‌باشد و نتايج هم در زمان‌هاي استراحت طولاني بيان مي‌شود.
گرانروي و شاخص قانون انرژي مواد كامپوزيتي چوب پلاست
جزئيات بيشتري را در نظر بگيريد كه چگونه پر كنندهها قصد بر ايجاد برش نازك مي‌كنند. به اين معني كه براي كاهش شاخص قانون انرژي صورت بگيرد.
در درجه‌هاي برش پايين‌تر فركانس‌هاي پلاستيك‌ها خالص اغلب به نمايش فلات[1] نيوتني مي‌پردازد. به معناي شاخص قانون انرژي مشابه و در حضور فيلر، اغلب فلات به سمت بالا تغيير جهت داده و يا حتي ناپديد مي‌شود. به عبارت ديگر پر كنند‌ها اضافي اغلب شاخص قانون انرژي را شيب‌دارتر مي سازد. يعني تغيير مسير آن بر حسب يك خط راست يكنواخت كه بيشتر وابسته به گرانروي كه درجه برش (فركانس) را نظم مي‌بخشد است. علاوه بر اين برش‌هاي نازك افزايش يافته با كامپوزيت‌هاي چوب پر شده مي‌توانند بر حسب درجه برش داخلي بالاتر در پليمر به كار رفته در فضاي بين ذرات چوب باشد. در اين صورت همان برش ميكروسكوپي مشابه شامل درجه برش داخلي و در گرانروي پايين‌تر در لايه پليمري بين بخش‌هاي خاكه چوب مي‌باشد.
جدول 9-17- گرانروي برش از بعضي HDPE خالص و PP، يك مواد كامپوزيتي تجاري (Geodeck) و دوباره آسياب شده در يك دامنه درجه برش است.
| دوباره آسياب كردن GeoDeck به خصوص مواد كه با اكسيژن تركيب شده | كامپيوزيت‌ها GeoDeck(فيبر سلولزي و معدني) | پلي پرپيلن | HDPE | |
| گرانروي برش | درجه برش | |||
| 130000 | 36000 | 10400 | 25000 | 1 |
| 20000 | 9000 | 2750 | 75000 | 10 |
| 3300 | 2150 | 800 | 2200 | 100 |
| 70 | 110 | 20 | 100 | 10000 |
جدول 9-17 و 10-17- بزرگنمايي رفتار آرد چوب را براي بعضي از پليمرهاي خالص و پليمرها و كامپوزيت‌هاي HDPE و PP نمايش مي‌دهند.
مي‌توان اين گونه فهميد كه درجه برش با 10000 برابر افزايش مي‌يابد. گرانروي برش در رئومتر موئينگي به صورت چشمگيري كاهش مي‌يابد. در HDPE 250 دفعه، پلي پرپيلن 520 دفعه، براي كامپوزيت‌هاي Geo Deck 327 دفعه، و براي مواد بازيابي Geo Deck 2000 دفعه مي‌باشد. در نمايش گرافيكي داده‌هاي جدول 9-17 در شكل 6-17 ارائه مي‌شوند.
مشابه با جدول 9-17 (رئومتر موئينگي) جدول 10-17 (رئولوژي ديناميكي) تغيير درجه برش را براي 100 مرتبه نمايش مي‌دهد كه اين تغيير به گرانروي برش 25 مرتبه براي HDPE و تقريباً در 60-70 و 160 مرتبه براي آسياب متفاوت منتهي شده بود.
[1] – plateau
بدون دیدگاه