Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Đặc điểm dòng chảy của composite polypropylene-co-ethylene kaolin bị phân hủy khi đùn ở các nhiệt độ và chu kỳ đùn khác nhau bằng cách sử dụng extruder trục đơn
Tóm tắt
Quá trình nấu chảy là một thách thức trong việc tái chế các composite polypropylene (PP) có chứa khoáng vật vì hệ thống dòng chảy nóng chảy, độ nhớt đàn hồi và hình dạng bề mặt của sản phẩm đùn thay đổi do sự kết hợp của lực cắt mạnh và phân hủy nhiệt-oxy hóa. Hình dạng dòng chảy và hành vi trương nở của composite polypropylene-co-ethylene-kaolin (PP-co-E-kaolin) với 20% (theo trọng lượng) kaolin và 5% (theo trọng lượng) maleic anhydride-graft-polypropylene (PP-g-Ma) đã được phân biệt sử dụng một máy đùn trục đơn hoạt động ở các nhiệt độ khuôn và chu kỳ đùn khác nhau. Hợp chất được chuẩn bị bằng cách trộn các thành phần sử dụng một máy cán hai trục nóng, trong khi các phép đo độ nhớt và trương nở của composite được thu được từ máy đùn trục đơn. Sự xác nhận của hành vi dòng chảy thu được được đánh giá bằng cách sử dụng một viscometer Ubbelhode và một máy đo chỉ số dòng chảy nóng chảy (MFI). Độ nhớt biểu kiến (ηapp) của các composite nóng chảy và tỷ lệ trương nở (B) của sản phẩm đùn giảm khi tăng nhiệt độ đùn, phản ánh sức mạnh nóng chảy của PP suy yếu khi tăng tỷ lệ thành phần nhớt. Đồng thời, sự gia tăng giá trị MFI cũng cho thấy sản xuất các composite PP-co-E có trọng lượng phân tử thấp hơn. Điều này được gây ra bởi phản ứng cắt chuỗi xương sống do phân hủy nhiệt-oxy hóa trong ma trận PP-co-E. Trong khi đó, trong trường hợp có nhiều chu kỳ đùn, sự gia tăng dần dần của khối lượng mol của composite (Mv) và B đã chứng minh sự phát triển của sự liên kết hóa học trong các sản phẩm đùn composite PP-co-E-kaolin.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
Didem CU, Ferrer L, Puig R, Pere FIP (2018) A functional fillers improving environmental behavior of plastic. a review on LCS studies. Sci Total Environ 626:927–940
Singh N, Hui D, Singh R, Ahuja IPS, Feo L, Fraternali F (2017) Recycling of plastic solid waste: a state of art review and future applications. Compos B 115:409–422
Keskisaari A, Karki T, Vuorinen R (2019) Mechanical properties of recycled polymer composites made from side-stream materials from different industries. Sustainability 11:6054
Salavati M, Yousefi AA (2019) Polypropylene-clay micro/nanocomposites as fused deposition modeling filament: effect of polypropylene-g-maleic anhydride and organo-nanoclay as chemical and physical compatibilizers. Iran Polym J 28:611–620
Rahim NAA, Ariff ZM, Ariffin A, Jikan SS (2011) Study on effect of filler loading on the flow and swelling behavior of polypropylene-kaolin composites using single screw extruder. J Appl Polym Sci 119:73–83
Saw LT, Rahim NAA, Uy-Lan DN (2014) Rheological and thermal behavior of polypropylene kaolin composites. Malaysian J Anal Sci 18:360–367
Grala M, Bartczak Z, Rozanski A (2016) Morphology, thermal and mechanical properties of polypropylene/SiO2 nanocomposites obtained by reactive blending. J Polym Res 23:25
Vardai R, Lummerstoper T, Pretschuh C, Jerabek M, Gahlettner M, PukanszkyB RK (2019) Impact modification of PP/wood composites: a new approach using hybrid fibers. Express Polym Lett 13:223–234
Wang K, Tang C, Zhao C, Yang H, Zhang Q, Du R, Fu Q (2007) Rheological investigations in understanding shear-enhanced crystallization of isotactic poly(propylene)/multi-walled carbon nanotube composites. Macromol Rapid Comm 28:1257–1264
Khumalo VM, Karger-Kocsis J, Thomann R (2010) Polyethylene/synthetic boehmite alumina nanocomposites: structure, thermal and rheological properties. Express Polym Lett 4:264–274
Delva L, Ragaert K, Degrieck J, Cardon L (2014) The effect of multiple extrusions on the properties of montmorillonite filled polypropylene. Polymers 6:2912–2927
Jikan SS, Samsudin MSF, Ariff ZM, Ishak ZAM, Ariffin A (2008) Relationship of rheological study with morphological characteristics of multicomponent (talc and calcium carbonate) filled polypropylene hybrid composites. J Reinf Plast Compos 28:2577–2787
KongM HuangY, LvY YQ, Li G, Larson RG (2018) Elongation thinning and morphology deformation of nanoparticle-filled polypropylene/polystyrene blends in elongational flow. J Rheol 6:11–20
Rodrigues JF, Bezerra CC (1996) A viscometric method for the determination of induction period for polymer thermal oxidation. Polym Bull 36:347–353
Saw LT, Uy-Lan DN, Rahim NAA, Kahar AWM, Viet CX (2015) Processing degradation of polypropylene-ethylene copolymer-kaolin composites by a twin-screw extruder. Polym Degrad Stabil 111:32–37
Saw LT, Zainuddin F, Cao XV, UyLan DN (2020) The thermal-mechanical degradation of mineral-filled polypropylene-ethylene copolymer composites during extrusion process. Polym Compos 42:83–97
Sombatsompop N, Thongsang S (2001) Rheology, morphology, and mechanical and thermal properties of recycled PVC pipes. J Appl Polym Sci 82:2478–2486
Azizi H, Ghasemi I, Karrabi M (2008) Controlled-peroxide degradation of polypropylene: rheological properties and prediction of MWD from rheological data. Polym Test 27:548–554
Costa HMD, Ramos VD, Oliveira MG (2007) Degradation of polypropylene (PP) during multiple extrusions: thermal analysis, mechanical properties and analysis of variance. Polym Test 26:676–684
Tochacek J, Jancar J, Kalfus J, Hermanova S (2011) Processing stability of polypropylene impact-copolymer during multiple extrusion:effect of polymerization technology. Polym Degrad Stabil 96:491–498
Zhou Y, Wang J, Cai SY, Wang ZG, Zhang NW, Ren J (2018) Effect of POE-g-GMA on mechanical, rheological and thermal properties of poly(lactic acid)/poly(propylene carbonate) blends. Polym Bull 75:5437–5454
Kopf AH, Koorengevel MC, Walree CAV, Dafforn RTR, Antoinette Killian J (2019) A simple and convenient method for the hydrolysis of styrene-maleic anhydride copolymers to styrene-maleic acid copolymers. Chem Phys Lipids 218:85–90
Gryn’ova G, Hodgson JL, Coote ML (2011) Revising the mechanism of polymer autooxidation. Org Biomol Chem 9:480–490