وولاستونیت، جایگزینی مناسب برای الیاف شیشه در کامپوزیت های آکریلیونیتریل- بوتادی ا ن-استیرن

فرضیه:

 استفاده از الیاف شیشه در کامپوزیت های آکریلیونیتریل-بوتادی ان-استیرن (ABS) دارای مشکلاتی نظیر گرانی الیاف شیشه، سایش در تجهیزات فراورش، مشکلات زیست محیطی و بهداشتی طی بازیافت و کاهش استحکام ضربه ای کامپوزیت است. در این پژوهش، اثر وولاستونیت عمل آوری شده با سیلان دارای ساختار سوزنی و شبیه به الیاف شیشه، بر خواص مکانیکی کامپوزیت های ABS-وولاستونیت مطالعه و با کامپوزیت های ABS-الیاف شیشه مقایسه شد. 

روش ها:

کامپوزیت های ABS با استفاده از دو نوع وولاستونیت با مشخصات هندسی متفاوت در درصدهای وزنی مختلف تهیه شدند. نحوه پراکنش وولاستونیت در ماتریس ABS با ریزنگارهای میکروسکوپی الکترونی پویشی (SEM) و خواص مکانیکی آن ها براساس آزمون های کشش و ضربه Izod مطالعه شد. سپس با انتخاب نوع وولاستونیت مناسب خواص کششی، گرمایی و دینامیکی-مکانیکی کامپوزیت های آن با کامپوزیت های ABS-الیاف شیشه در درصدهای مشابه فاز تقویت کننده مقایسه شد.

 یافته ها:

نتایج تجربی اثر چشمگیر ویژگی های هندسی به ویژه نسبت طول به قطر وولاستونیت را بر استحکام ضربه ای کامپوزیت ABS نشان داد که به دلیل برهم کنش بین سطحی مناسب میان ماتریس پلیمر و پرکننده بود. همچنین، نتایج پژوهش حاکی از بهبود چشمگیر استحکام ضربه ای کامپوزیت های ABS-وولاستونیت نسبت به ABS-الیاف شیشه بود، در حالی که مدول و استحکام و نیز دمای نرم شدگی ویکات در حد قابل قبولی نسبت به کامپوزیت های ABS-الیاف شیشه حفظ شده بود. با توجه به نتایج، کامپوزیت های ABS-وولاستونیت می توانند در بسیاری از کاربردها جایگزین مناسبی برای کامپوزیت های ABS-الیاف شیشه باشند.