ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА НАПОЛНИТЕЛЯ НА СВОЙСТВА ДРЕВЕСНО-ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИТОВ С ПОЛИВИНИЛХЛОРИДНОЙ ПОЛИМЕРНОЙ МАТРИЦЕЙ

Скачать статью

Целью настоящего исследования являлась оценка влияния содержаний лигнина и целлюлозы в наполнителях растительного происхождения на физико-механические свойства полимерных композиционных материалов с поливинилхлоридной полимерной матрицей. В качестве наполнителей в работе были использованы древесная мука марки 300, мука из шелухи овса марки 180, костра конопли технической, шлифовальная пыль березовой фанеры, шлифовальная пыль ДСтП, полученных из хвойных пород древесины и опилки бука. Для всех использованных в работе наполнителей были определены содержания в них лигнина и целлюлозы. Для пластификации поливинилхлорида использовался дибутиловый эфир ортофталевой кислоты (дибутилфталат). Смешение компонентов ПКМ осуществлялось методом вальцевания. Для полученных композитов были определены следующие физико-механические свойства: плотность, прочность при изгибе, твёрдость по Бринеллю, модуль упругости при сжатии, число упругости, пластичность, ударная вязкость, водопоглощение за 24 часа и 30 суток. Были определены физико-механические свойства и установлены экспериментально-статистические зависимости их показателей от содержания целлюлозы в составе наполнителя. Установлено, что увеличение доли целлюлозы в наполнителе приводит к росту показателей твердости по Бринеллю, модуля упругости при сжатии, а также водопоглощения за 24 часа и 30 суток. Число упругости материала возрастает с увеличением содержания целлюлозы в наполнителе, но после достижения 40 мас. % снижается. Для показателя пластичности характерна обратная тенденция. Функциональных связей между содержанием лигнина в наполнителе и показателями физико-механических свойств ПКМ не установлено.

Ключевые слова: композит, вальцевание, ПКМ, поливинилхлорид, наполнитель, лигнин, целлюлоза, физико-механические свойства

THE EFFECT OF THE FILLER CHEMICAL COMPOSITION ON THE PROPERTIES OF WOOD-POLYMER COMPOSITES WITH A POLYVINYL CHLORIDE POLYMERIC MATRIX

The purpose of this study was to evaluate the effect of lignin and cellulose content in plant-derived fillers on the physical and mechanical properties of polymer composite materials with a polyvinyl chloride polymer matrix. Wood flour grade 300, oat husk flour grade 180, industrial hemp fire, birch plywood sanding dust, chipboard sanding dust obtained from coniferous wood, and beech sawdust were used as fillers. For all the fillers used in the work, the contents of lignin and cellulose in them were determined. For the plasticization of polyvinyl chloride, orthophthalic acid dibutyl ester (dibutyl phthalate) was used. The mixing of PCM components was carried out by rolling. For the resulting composites, the following physical and mechanical properties were determined: density, flexural strength, Brinell hardness, modulus of elasticity in compression, elasticity number, plasticity, impact strength, water absorption in 24 hours, and 30 days. Physical-mechanical properties were determined and experimental-statistical dependences of their parameters on the content of cellulose in the filler composition were established. It has been established that an increase in the proportion of cellulose in the filler leads to an increase in Brinell hardness, compressive modulus, and water absorption in 24 hours and 30 days. The elasticity number of the material increases with increasing cellulose content in the filler, but after reaching 40 wt. % decreases. The plasticity index is characterized by the opposite trend. Functional relationships between the content of lignin in the filler and indicators of the physical and mechanical properties of PCM have not been established.

Keywords: composite, rolling, PCM, polyvinyl chloride, interlining, wood flour, non-woven wallpaper waste