Preparation And Properties Of Poly (Vinyl Chloride) Epoxidized Natural Rubber Kenaf Core Powder Composites
Peningkatan dalam penggunaan komposit polimer bergentian semulajadi telah menarik perhatian, sebagai alternatif persekitaran yang lebih hijau dan pada masa yang sama ia dapat mengurangkan kos pembuatan gentian sintetik. Pada sudut yang berbeza, penyelidikan dalam menghasilkan termoplastik bolehle...
Saved in:
| Main Author: | |
|---|---|
| Format: | Thesis |
| Language: | English |
| Published: |
2016
|
| Subjects: | |
| Online Access: | http://eprints.usm.my/41716/1/Preparation_And_Properties_Of_Poly_%28Vinyl_Chloride%29__Epoxidized_Natural_Rubber__Kenaf_Core_Powder_Composites.pdf |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Summary: | Peningkatan dalam penggunaan komposit polimer bergentian semulajadi
telah menarik perhatian, sebagai alternatif persekitaran yang lebih hijau dan pada
masa yang sama ia dapat mengurangkan kos pembuatan gentian sintetik. Pada sudut
yang berbeza, penyelidikan dalam menghasilkan termoplastik bolehlentur dengan
memperkenalkan bahan elastomer, memperlihatkan aliran yang memberangsangkan
bagi mempertingkatkan ciri-ciri tertentu sesuatu polimer. Usaha telah dilakukan
untuk menghasilkan komposit poli(vinil klorida) (PVC), getah asli terepoksida
(ENR) dan serbuk teras kenaf (KCP). Dalam kajian ini, kesan-kesan pembebanan
KCP, penserasi, pemvulkanan dinamik dan pengisi terawat kimia terhadap sifat-sifat
regangan, morfologi, penyerapan air, pembengkakan, penuaan termo-oksidatif dan
termal telah dikaji. Untuk permulaan, PVC/ENR/KCP dengan pembebanan KCP 0
sehingga 20 phr telah disediakan menggunakan pencampuran adunan lebur dan
pengacuanan mampatan. Penambahan KCP ke dalam matriks PVC/ENR
menunjukkan penurunan kekuatan regangan dan pemanjangan takat putus. Modulus
Young pula menunjukkan aliran peningkatan disebabkan penambahan kekakuan oleh
KCP di dalam matriks PVC/ENR. Pengurangan kekuatan regangan adalah
disebabkan berkurangnya pelekatan antara muka, di antara pengisi dan matriks, yang
menyebabkan berkurangnya pemindahan tegasan. Seterusnya, kesan-kesan maleik
anhidrida (MA) sebagai penserasi, ke atas sifat-sifat komposit PVC/ENR/KCP telah
dikaji. Dua jenis penserasi MA telah digunakan. Didapati, penserasi PE-g-MA dan
PVC-g-MA meningkatkan kekuatan regangan dan pemanjangan takat putus. Komposit dengan penserasi PVC-g-MA menunjukkan kekuatan regangan lebih
tinggi berbanding komposit dengan penserasi PE-g-MA. Sifat-sifat penuaan termooksidatif
PVC/ENR/KCP dengan penserasi PVC-g-MA juga menunjukkan rintangan
yang lebih tinggi disebabkan oleh peningkatan interaksi kimia berbanding penserasi
PE-g-MA. Kemudian, penambahan sambung silang atau pemvulkanan dinamik
menunjukkan sifat-sifat regangan yang lebih tinggi. Pemvulkanan dinamik
menggunakan sistem separa efisien telah meningkatkan interaksi antara matrik, di
mana pembentukan sambung silang sulfur telah berlaku. Ia juga menunjukkan
peningkatan sifat-sifat penuaan termo-oksidatif dengan pemvulkanan dinamik.
Seterusnya, perawatan kimia telah diperkenalkan. Perawatan kimia benzoil klorida
terhadap komposit PVC/ENR/KCP meningkatkan kekuatan regangan, modulus
Young dan pemanjangan takat putus komposit PVC/ENR/KCP. Komposit dengan
perawatan kimia benzoil klorida juga telah meningkatkan sifat-sifat penyerapan air
disebabkan oleh peningkatan interaksi antara muka. Namun, rintangan terhadap
penuaan termo-oksidatif menunjukkan penurunan berbanding PVC/ENR/KCP tanpa
perawatan kimia benzoil klorida seawal 3 hari pendedahan. Untuk perawatan kimia
menggunakan sodium dodesil sulfat, sedikit peningkatan direkodkan bagi kekuatan
regangan, dan peningkatan yang sangat tinggi untuk pemanjangan takat putus. Tidak
seperti perawatan kimia benzoil klorida, modulus Young untuk komposit dengan
perawatan kimia sodium dodesil sulfat menunjukkan nilai yang lebih rendah
berbanding komposit tanpa perawatan kimia. Pemerhatian yang sama seperti
komposit dengan perawatan kimia benzoil klorida telah direkodkan untuk sifat-sifat
penuaan termo-oksidatif. Keputusan menunjukkan penurunan seawal 3 hari
pendedahan.
________________________________________________________________________________________________________________________
An increase in the use of natural fibre-reinforced polymer composites has
attracted attention towards a greener environment, and at the same time has reduced
the production cost for synthetic fibres. On the other hand, researchers, in their
efforts to produce a flexible thermoplastic through the incorporation of elastomeric
materials, have also shown a positive trend towards improving certain properties of
the polymers. Efforts are currently underway to produce polyvinyl chloride (PVC),
epoxidized natural rubber (ENR) and kenaf core powder (KCP) composites. In this
study, the effects of KCP loading, compatibilizers, dynamic vulcanization and filler
chemical treatment on the tensile, morphological, water absorption and swelling,
thermo-oxidative ageing, and thermal properties of a composite were investigated.
Firstly, the PVC/ENR/KCP, containing 0 to 20 phr of KCP, was prepared using the
melt blending and compression moulding methods. The addition of KCP into the
PVC/ENR matrix resulted in a decrease in tensile strength and an elongation at
break. The Young’s modulus was observed to increase due to the addition of rigid
KCP into the PVC/ENR matrix. The reduction in tensile strength was due to low
interfacial adhesion between the filler and the matrix, leading to lower stress transfer.
Secondly, the effect of maleic anhydride as a compatibilizer on the properties of the
PVC/ENR/KCP composite was studied. Two types of MA compatibilizer were used.
It was found that PE-g-MA and PVC-g-MA compatibilizers elevated the tensile
strength and elongation at break. The PVC-g-MA compatibilized composites
exhibited higher tensile properties compared to the PE-g-MA compatibilized
composites. The thermo-oxidative ageing of the PVC/ENR/KCP with PVC-g-MA
showed better resistance due to the enhancement in the interfacial adhesion as
compared to the PE-g-MA. Later, the incorporation of cross-linking or dynamic
vulcanization showed an outstanding improvement in tensile properties. Dynamic
vulcanization using a semi-efficient sulphur system improved the matrix-matrix
interaction with the sulphur cross-linking bond. It was also observed that thermooxidative
ageing improved with dynamic vulcanization. Next, filler treatments were
incorporated. The benzoyl chloride treatment improved the tensile strength, Young’s
modulus and elongation of the PVC/ENR/KCP composite. The benzoyl chloride
treatment was also observed to have improved the water absorption properties due to
the enhancement of interfacial adhesion. Unfortunately, there was a reduction in the
thermo-oxidative ageing properties as early as after 3 days of exposure. For the
sodium dodecyl sulphate-treated composite, there was a slight increase in the tensile
strength and an outstanding increase in the elongation at break. Unlike the benzoyl
chloride-treated composite, the Young’s modulus for the sodium dodecyl sulphatetreated
composite showed a lower value compared to the untreated composite. The
same observation as that of the benzoyl chloride-treated composite was recorded for
the thermo-oxidative ageing properties. The results indicated that there was a
reduction as early as after 3 days of exposure.
|
|---|