Рассылка

Для того, чтобы получать уведомления о новых номерах журнала, оставьте свой E-mail адрес.



Влияние физико-химической модификации древесного наполнителя на механические свойства биоразлагаемого древесно-полимерного композита

Авторы: Аникеева К.Г., Кайнов Петр А., Сафин Р.Р., Петров В.И.

На фоне стремительно ухудшающейся экологической обстановки возникает потребность в разработке и исследовании новых материалов, сочетающих в себе преимущества пластиков наряду с возможностью биодеградации. Одним из наиболее перспективных компонентов для таких биокомпозитов является термопластичный крахмал (ТПК), способный разлагаться в природных условиях. Однако, использование чистого ТПК для изготовления композитов значительно увеличивает стоимость конечного материла. Крахмал имеет отличную биологическую совместимость с древесиной, поэтому снижение стоимости композиционного материала можно добиться путем включения древесного сырья в состав. Однако известно, что введение необработанного древесного наполнителя оказывает негативное влияние на свойства материала [1]. Для получения материалов с улучшенными свойствами необходимо модифицировать древесный наполнитель, входящий в состав композиции. Модификация наполнителя может оказать положительное влияние на прочность и жесткость, а также снизить воздействие свойств и дефектов необработанной древесины на материал.

Основная цель исследования заключается в оценке влияния методов модификации древесной муки на механические характеристики древесно-полимерного композита (ДПК): предел прочности при растяжении, относительное удлинение. По итогам исследований установлено, что применение модификации древесного наполнителя оправдано для улучшения свойств ДПК. Таким образом, полученные результаты подчеркивают важность выбора соответствующего типа модификации наполнителя, исходя из характеристик полимерной матрицы для достижения оптимальных эксплуатационных свойств композитного материала.

 

Ключевые слова: предел прочности при растяжении, относительное удлинение, модификация  древесного наполнителя, термопластичный крахмал, древесно-полимерный композит.

EFFECT OF PHYSICO-CHEMICAL MODIFICATION OF WOOD FILLER ON THE MECHANICAL PROPERTIES OF BIODEGRADABLE WOOD-POLYMER COMPOSITE

Against the backdrop of a rapidly deteriorating environmental situation, there is a need to develop and study new materials that combine the advantages of plastics along with the possibility of biodegradation. One of the most promising components for such biocomposites is thermoplastic starch (TPS), which can decompose in natural conditions. However, the use of pure TPS for the manufacture of composites significantly increases the cost of the final material. Starch has excellent biocompatibility with wood, and the cost of the composite material can be reduced by including wood raw materials in the composition. However, it is known that the introduction of untreated wood filler has a negative effect on the properties of the material [1]. To obtain materials with improved properties, it is necessary to modify the wood filler included in the composition. Modification of the filler can have a positive effect on strength and rigidity, as well as reduce the impact of the properties and defects of untreated wood on the material. The main objective of the study is to assess the effect of wood flour modification methods on the mechanical properties of wood-polymer composite (WPC): tensile strength, relative elongation. The results of the studies showed that the use of wood filler modification is justified for improving the properties of WPC. Thus, the obtained results emphasize the importance of choosing the appropriate type of filler modification based on the characteristics of the polymer matrix to achieve optimal performance properties of the composite material.

 

Keywords: tensile strength, relative elongation, wood filler modification, thermoplastic starch, wood-polymer composite