Результаты термомеханических исследований древесно-полимерных композитов

В статье рассматриваются результаты исследований древесно-полимерных композитов (ДПК) с использованием методов динамического термомеханического анализа (ДТМА) и определения коэффициента температурного линейного расширения (КТЛР). Исследовались четыре типа композитов на основе полиэтилена низкой плотности, полиэтилена высокой плотности, полипропилена и поливинилхлорида. Основной задачей являлось определение термической стабильности и механических свойств этих материалов при различных температурных режимах. Было установлено, что все исследованные композиты обладают более высокими модулями упругости по сравнению с чистыми полимерами, что делает их привлекательными для применения в условиях механических колебаний. Древесные наполнители повышают термическую стабильность ДПК, расширяя их рабочий температурный диапазон. Также установлено, что содержание древесной муки в полимере увеличивает тангенс угла механических потерь, улучшая демпфирующие свойства. Результаты исследований подчеркнули необходимость учета термических и механических характеристик ДПК при разработке технологий формовки изделий из этих материалов и при выборе материалов для конкретных конструкторских решений.

Ключевые слова: динамический термомеханический анализ (ДТМА), коэффициент температурного линейного расширения (КТЛР), древесно-полимерный композит (ДПК), полиэтилен низкой плотности (ПЭНП), полиэтилен высокой плотности (ПЭВП), полипропилен (ПП), поливинилхлорид (ПВХ).

RESULTS OF THERMOMECHANICAL STUDIES OF WOOD-POLYMER COMPOSITES

The paper discusses the results of studies of wood-polymer composites (WPC) using dynamic thermomechanical analysis (DTMA) and coefficient of thermal linear expansion (CTE) methods. Four types of composites based on low density polyethylene, high density polyethylene, polypropylene and polyvinyl chloride were investigated. The main objective was to determine the thermal stability and mechanical properties of these materials at different temperature regimes. It was found that all the composites studied have higher moduli of elasticity compared to pure polymers, which makes them attractive for mechanical vibration applications. Wood fillers increase the thermal stability of WPCs, extending their operating temperature range. Wood flour content in the polymer was also found to increase the mechanical loss angle tangent, improving the damping properties. The research results emphasized the necessity to take into account the thermal and mechanical characteristics of WPC when developing molding technologies for products made of these materials and when selecting materials for specific design solutions.

Key words: dynamic thermomechanical analysis (DTMA), coefficient of thermal linear expansion (CTLE), wood-polymer composite (WPC), low density polyethylene (LDPE), high density polyethylene (HDPE), polypropylene (PP), polyvinyl chloride (PVC).