mation rates as in the reverse-notched impact tests. With the
exception of the unfilled HDPE, notched Izod impact energy did
not change much when 30% wood flour was added to the plastics
and their blends in the absence of elastomer or coupling agent
since the values were already very low. However, adding 30% wood
flour to the tough unblended HDPE matrix greatly reduced the
notched Izod impact energy.
Interestingly, the tensile yield strengths were reduced but the
flexural strengths were increased with addition of wood flour
(Fig. 5 ). One possible explanation for the difference between the
strength properties may have to do with orientation of the wood
particles. In injection molded composites, particles can orient par-allel to the mold filling direction at the surface and transverse to it
in the core layer [41] . Therefore, reinforcement is more likely in the
surface layer, where the wood flour particles would be more favor-ably oriented. However, this reinforcement would not be expected
to be large since the wood flour has a low aspect ratio and good
adhesion between the wood and plastics would not be expected.
Since failure usually occurs on the tension surface during flexural
testing (whereas tensile strength is more of a bulk property), this
limited reinforcement might increase flexural strength due to par-allel orientation of the wood flour at the surface but reduce tensile
strength if the overall wood flour orientation is transverse to the
mold filling direction. However, injection molded composite mor-phology is complex and more research would be necessary to ade-quately explain this behavior. For both flexural and tensile tests,
the relative strength of composites decreased with increasing PP
content. This might be due to better mechanical interlocking of
the wood flour with HDPE because of lower melt viscosity. This
would result in better wood–plastic stress transfer and higher
strengths.
Fig. 6 shows load versus defection for the high speed puncture
tests of several of the PP–HDPE blends and their composites with-out additives. The unfilled HDPE-rich and PP-rich blends showed
ductile and brittle behavior, respectively. Both of the composites
fractured at much lower applied loads than the unfilled blends
and much of their energy absorption was due to tearing and dam-age accumulation once damage was initiated. This point is charac-terized by discontinuities in the curves at about 5 and 2.5 mm of
deflection for the HDPE-rich and PP-rich composites, respectively.
This incipient damage point can be very important depending on
application. While continued damage accumulation can add a
measure of safety by dissipating energy and avoiding catastrophic
failure in some applications, the incipient damage point may be
Fig. 8. Effect of several additives on the tensile yield stress (a) and strain (b) for
several blends filled with 30% wood flour. Maleated polyolefin (MAPO) refers to
MAPE for the 75:25 HDPE:PP blend and MAPP for the 25:75 HDPE:PP blend. Bars
with the same letter for each set of composites are not significantly different at a
95% confidence.
Fig. 9.Effect of several additives on notched (a) and reverse-notched (b) Izod
impact energies for several blends filled with 30% wood flour. Maleated polyolefin
(MAPO) refers to MAPE for the 75:25 HDPE:PP blend and MAPP for the 25:75
HDPE:PP blend. Bars with the same letter for each set of composites are not
significantly different at a 95% confidence.
C. Clemons / Composites: Part A 41 (2010) 1559–1569 1565
considered failure in others. Table 3 summarizes the results at the
incipient damage point for all composites.
3.1.3. Composites with additives
Figs. 7–9 show the effects of the different additives and
HDPE:PP ratio on selected properties. In these figures, MAPO refers
to maleated polyolefins: MAPE in HDPE-rich composites or MAPP
in PP-rich composites. Adding MAPO to the composites had little
influence on modulus ( Fig. 7). Not surprisingly, adding elastomers
with lower modulus reduced the moduli of the composites but
they were still well above those of the unfilled blends.
Generally, adding maleated polyolefins (MAPO) increased the
yield properties of the composites ( Fig. 8 ) but the increases were
greater in the composites made with the 25:75 HDPE:PP blend,
suggesting that the MAPP was a more effective coupling agent than
the MAPE in their respective composites. Adding EPDM decreased
the yield stress but increased the yield strain in the HDPE-rich
composites. Adding both the MAPO and EPDM tended to give per-formance in between that of the MAPO or EPDM alone. The excep-tion was the yield strain of the 25:75 HDPE:PP blend where,
surprisingly, the combination of MAPO and EPDM resulted in lar-ger yield strains than either alone. The MA–EPDM outperformed
the MAPO/EPDM combination in the HDPE-rich composites but
performed worse in the PP-rich blends.
The MAPOs did little to improve the Izod impact performance
except for the reverse-notched energy for the 25:75 HDPE:PP
blend. All elastomers or elastomer/MAPO blends improved Izod
impact performance. The notched and reversed notched impact
energies were increased from about 40–100% and 20–120%,
respectively, depending on the elastomer and HDPE:PP ratio. The
greatest improvements were with the MA–EPDM for the 75:25
HDPE:PP composites and the MA–EPDM and EPDM/MAPO both
gave large improvements in the 25:75 PP:HDPE composites.
In the high speed puncture tests, adding elastomers increased
the force and energy required to initiate damage in the composites
(Table 3). The greatest increases were found when MA–EPDM was
added to PP-rich composite blend resulting in a composite that re-quired about 70% more force and three times the energy to initiate
damage. However, these values were still lower than all of the un-filled polymer blends. Somewhat surprisingly, the coupling agents
did little to improve the force required to initiate damage in the
composites in the high speed puncture tests suggesting that a more
flexible interphase is more desirable in preventing damage in the
high speed tests.
In summary, the mechanical properties of the plastic blends fol-lowed a rule of mixtures with respect to tensile and flexural prop-erties but adding even small amounts of PP to HDPE greatly
reduced Izod impact performance. Adding EPDM to the blends re-duced moduli and strengths but improved elongational properties
(e.g., yield strain, strain at break) and improved impact perfor-mance, especially notched impact energies in blends with small
to moderate amounts of PP and in high speed puncture properties
of PP-rich blends. Adding 30% wood flour to the blends greatly in-creased moduli and yielded more favorable strength properties in
PE-rich blends than in PP-rich blends. However, Izod impact
behavior was generally greatly reduced. High speed puncture test
showed early initiation of damage and that much of the energy
absorbed was due to accumulation of damage. Adding MAPOs to
the composites tended to improve the strength properties of the
Fig. 10. Fracture surfaces of notched Izod impact specimens of HDPE (a) and PP (b).
Micrographs taken near fracture initiation site near the notch.
Fig. 11. Fracture surfaces of notched impact specimens: 75:25 HDPE:PP blend
without (a) and with (b) EPDM.
1566 C. Clemons / Composites: Part A 41 (2010) 1559–1569
composites, although this improvement was likely limited by the
low aspect ratio of the wood flour. MAPP appeared more effective
in PP-rich blends than MAPE did in HDPE-rich blends. Adding elas-tomers to the composites also reduced moduli and strength prop-erties but improved the Izod impact properties to various extents
based on elastomer type, HDPE:PP ratio, and whether it was used
in combination with a MAPO. In high speed puncture tests, adding
elastomers, especially MA–EPDM increased the force and energy
required to initiate damage in the composites.
อัตรา mation ในการทดสอบผลกระทบย้อนกลับหยัก ด้วย
ข้อยกเว้นของ HDPE เปล่าหยักพลังงานกระแทกไอซอดไม่
ได้เปลี่ยนแปลงมากเมื่อแป้งไม้ 30% ถูกบันทึกอยู่ในพลาสติก
และผสมของพวกเขาในกรณีที่ไม่มียางหรือตัวแทนการมีเพศสัมพันธ์
ตั้งแต่ค่าอยู่แล้วต่ำมาก อย่างไรก็ตามการเพิ่มไม้ 30%
แป้งเมทริกซ์ HDPE unblended ยากลดลงอย่างมาก
ส่งผลกระทบต่อการใช้พลังงานไอซอดรอยบาก.
ที่น่าสนใจจุดแข็งดึงผลผลิตลดลง แต่
จุดแข็งดัดเพิ่มขึ้นด้วยนอกเหนือจากแป้งไม้
(รูปที่. 5) หนึ่งคำอธิบายที่เป็นไปได้สำหรับความแตกต่างระหว่าง
คุณสมบัติความแข็งแรงอาจจะต้องทำอย่างไรกับการวางแนวของไม้
อนุภาค คอมโพสิตในแม่พิมพ์ฉีดอนุภาคสามารถปรับทิศทางของตราไว้หุ้นละ allel กับทิศทางการบรรจุแม่พิมพ์ที่พื้นผิวและตามขวางไป
ในชั้นแกน [41] ดังนั้นการเสริมแรงมีโอกาสมากขึ้นใน
ชั้นผิวที่อนุภาคแป้งไม้จะมีมากขึ้นความโปรดปราน-ด้วยความสามารถที่มุ่งเน้น อย่างไรก็ตามการเสริมแรงนี้จะไม่ได้รับการคาดว่า
จะมีขนาดใหญ่ตั้งแต่แป้งไม้มีอัตราส่วนต่ำและดี
การยึดเกาะระหว่างไม้และพลาสติกจะไม่ได้คาดหวัง.
เนื่องจากความล้มเหลวมักจะเกิดขึ้นบนพื้นผิวความตึงเครียดระหว่างการดัด
การทดสอบ (ในขณะที่ความต้านทานแรงดึงมากขึ้น ของสถานที่ให้บริการจำนวนมาก) นี้
สนับสนุนที่ จำกัด อาจเพิ่มความแข็งแรงดัดเนื่องจากพาร์ allel ทิศทางของแป้งไม้ที่พื้นผิว แต่ลดแรงดึง
แรงถ้าวางแป้งไม้โดยรวมเป็นไปตามขวาง
ทิศทางการบรรจุแม่พิมพ์ อย่างไรก็ตามการฉีดขึ้นรูปคอมโพสิตหมอ-phology มีความซับซ้อนและการวิจัยมากขึ้นจำเป็นจะต้อง ade-quately อธิบายพฤติกรรมนี้ ทั้งการทดสอบแรงดัดและแรงดึง
แรงญาติของคอมโพสิตลดลงเพิ่มขึ้น PP
เนื้อหา ซึ่งอาจจะเกิดจากการประสานทางกลที่ดีขึ้นของ
แป้งไม้กับ HDPE เพราะความหนืดต่ำ ซึ่ง
จะส่งผลในการถ่ายโอนความเครียดไม้พลาสติกที่ดีกว่าและสูงกว่า
จุดแข็ง.
รูป 6 แสดงให้เห็นว่าเมื่อเทียบกับโหลดเอาใจสำหรับเจาะความเร็วสูง
การทดสอบของหลายผสม PP-HDPE และคอมโพสิตของพวกเขาที่มีการเติมแต่ง ที่ไม่สำเร็จ HDPE ที่อุดมด้วยและผสม PP-อุดมไปด้วยแสดงให้เห็น
พฤติกรรมที่เหนียวและเปราะตามลำดับ ทั้งคอมโพสิต
ร้าวที่แรงมากที่ใช้ต่ำกว่าผสมไม่สำเร็จ
และมากของการดูดซับพลังงานของพวกเขาเกิดจากการฉีกขาดและการสะสมเขื่อนอายุเมื่อเกิดความเสียหายได้ริเริ่ม จุดนี้เป็นอักขระ-terized โดยต่อเนื่องในโค้งที่ประมาณ 5 และ 2.5 มม
โก่งสำหรับ HDPE ที่อุดมไปด้วยและคอมโพสิต PP-อุดมไปด้วยตามลำดับ.
นี้จุดเริ่มต้นความเสียหายจะมีความสำคัญมากขึ้นอยู่กับ
การประยุกต์ใช้ ในขณะที่การสะสมความเสียหายอย่างต่อเนื่องสามารถเพิ่ม
มาตรการความปลอดภัยโดยการสลายพลังงานและหลีกเลี่ยงภัยพิบัติ
ความล้มเหลวในการใช้งานบางจุดเริ่มต้นความเสียหายอาจจะเป็น
รูป 8. ผลของสารเติมแต่งหลายความเครียดผลผลิตแรงดึง (ก) และสายพันธุ์ (ข) สำหรับ
ผสมหลายที่เต็มไปด้วยแป้งไม้ 30% polyolefin Maleated (MAPO) หมายถึง
MAPE สำหรับ 75:25 HDPE: ผสมผสาน PP และ MAPP สำหรับ 25:75 HDPE: ผสมผสาน PP บาร์
ด้วยตัวอักษรเดียวกันสำหรับชุดของคอมโพสิตแต่ละไม่ได้แตกต่างกันที่
ความเชื่อมั่น 95%.
รูป 9.Effect ของสารเติมแต่งหลายหยัก (ก) และหยักย้อนกลับ (ข) ไอซอด
พลังงานกระแทกผสมหลายที่เต็มไปด้วยแป้งไม้ 30% polyolefin Maleated
(MAPO) หมายถึง MAPE สำหรับ 75:25 HDPE: ผสมผสาน PP และ MAPP สำหรับ 25:75
HDPE: ผสมผสาน PP บาร์ด้วยตัวอักษรเดียวกันสำหรับชุดของแต่ละคอมโพสิตจะไม่
แตกต่างกันที่ความเชื่อมั่น 95%.
C. เคลมอนส์ / คอมโพสิต: Part 41 (2010) 1559-1569 1565
ถือว่าเป็นความล้มเหลวในคนอื่น ๆ ตารางที่ 3 สรุปผลที่
จุดเริ่มต้นความเสียหายสำหรับคอมโพสิตทั้งหมด.
3.1.3 คอมโพสิตที่มีสาร
มะเดื่อ 7-9 แสดงให้เห็นผลกระทบของสารเติมแต่งที่แตกต่างกันและ
HDPE อัตราส่วน PP กับคุณสมบัติที่เลือก ในตัวเลขเหล่านี้, Mapo หมาย
ถึงโพลิ maleated: MAPE ในคอมโพสิต HDPE ที่อุดมไปด้วยหรือ MAPP
ในคอมโพสิต PP ที่อุดมไปด้วย เพิ่ม MAPO กับคอมโพสิตมีน้อย
มีอิทธิพลต่อโมดูลัส (รูปที่. 7) ไม่น่าแปลกใจเพิ่มยาง
กับโมดูลัสที่ลดลงลดลงโมดูลของคอมโพสิต แต่
พวกเขายังคงดีกว่าผู้ที่ไม่สำเร็จผสม.
โดยทั่วไปการเพิ่มโพลิ maleated (MAPO) เพิ่ม
คุณสมบัติผลผลิตของคอมโพสิต (รูปที่. 8) แต่เพิ่มขึ้นเป็น
มากขึ้นในคอมโพสิตที่ทำด้วย 25:75 HDPE: ผสมผสาน PP,
บอกว่า MAPP เป็นตัวแทนการมีเพศสัมพันธ์ที่มีประสิทธิภาพมากกว่า
MAPE ในคอมโพสิตของตน เพิ่ม EPDM ลด
ความเครียดผลผลิตที่เพิ่มขึ้น แต่สายพันธุ์ที่ให้ผลผลิตใน HDPE ที่อุดมไปด้วย
คอมโพสิต เพิ่มทั้ง MAPO EPDM และมีแนวโน้มที่จะให้ต่อน้ำาในระหว่างที่ MAPO หรือ EPDM เพียงอย่างเดียว EXCEP-การเป็นสายพันธุ์ที่ให้ผลผลิตของ 25:75 HDPE: PP ผสมผสานที่
น่าแปลกใจที่การรวมกันของ MAPO EPDM และส่งผลให้อัตราผลตอบแทนจากสายพันธุ์ Lar-ger กว่าทั้งคนเดียว MA-EPDM เฮง
MAPO / EPDM ร่วมกันในการประกอบ HDPE ที่อุดมไปด้วย แต่
ในการดำเนินการที่เลวร้ายยิ่งผสม PP-อุดมไปด้วย.
Mapos เล็ก ๆ น้อย ๆ ในการปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานที่ส่งผลกระทบต่อ Izod
ยกเว้นพลังงานย้อนกลับหยักสำหรับ 25:75 HDPE: PP
ผสมผสาน ยางทั้งหมดหรือยาง / MAPO ผสมผสานที่ดีขึ้น Izod
ผลกระทบต่อประสิทธิภาพ หยักและกลับรายการผลกระทบหยัก
พลังงานได้เพิ่มขึ้นจากประมาณ 40-100% และ 20-120%
ตามลำดับทั้งนี้ขึ้นอยู่กับยางและ HDPE อัตราส่วน PP
การปรับปรุงที่ยิ่งใหญ่ที่สุดอยู่กับ MA-EPDM สำหรับ 75:25
HDPE: คอมโพสิต PP และ MA-EPDM และ EPDM / MAPO ทั้ง
ให้ปรับปรุงขนาดใหญ่ใน 25:75 PP. คอมโพสิต HDPE
ในการทดสอบการเจาะความเร็วสูง, การเพิ่มยาง เพิ่มขึ้น
แรงและพลังงานที่จำเป็นในการเริ่มต้นสร้างความเสียหายในคอมโพสิต
(ตารางที่ 3) เพิ่มขึ้นที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของเขาถูกพบเมื่อ MA-EPDM ถูก
เพิ่ม PP ที่อุดมไปด้วยการผสมผสานคอมโพสิตที่มีผลในคอมโพสิตที่อีกครั้ง quired แรงประมาณ 70% มากขึ้นและสามครั้งพลังงานที่จะเริ่มต้น
ความเสียหาย อย่างไรก็ตามค่าเหล่านี้ยังคงต่ำกว่าทุกผสมพอลิเมอยกเลิกที่เต็มไปด้วย ค่อนข้างน่าแปลกใจตัวแทนการมีเพศสัมพันธ์
ได้เล็ก ๆ น้อย ๆ ในการปรับปรุงการบังคับใช้ที่จำเป็นในการเริ่มต้นสร้างความเสียหายใน
คอมโพสิตในการทดสอบการเจาะความเร็วสูงบอกว่ามากขึ้น
ระหว่างเฟสที่มีความยืดหยุ่นมากขึ้นเป็นที่น่าพอใจในการป้องกันความเสียหายใน
การทดสอบความเร็วสูง.
ในการสรุปคุณสมบัติทางกลของ ผสมพลาสติก fol-lowed กฎของผสมที่เกี่ยวกับการดึงและการดัดเสา-erties แต่การเพิ่มจำนวนเล็กน้อย PP HDPE ที่จะช่วย
ลดผลกระทบต่อประสิทธิภาพการทำงานของไอซอด เพิ่ม EPDM ที่จะผสมโมดูลใหม่สงและจุดแข็ง แต่การปรับปรุงคุณสมบัติ elongational
(เช่นสายพันธุ์ผลผลิตสายพันธุ์ที่แตก) และผลกระทบที่ดีขึ้น Perfor-มูลหยักโดยเฉพาะอย่างยิ่งพลังงานกระแทกผสมกับขนาดเล็ก
ถึงปานกลางปริมาณของ PP และในการเจาะความเร็วสูง คุณสมบัติ
ของผสม PP ที่อุดมไปด้วย เพิ่มแป้งไม้ 30% ที่จะผสมกันอย่างมากในรอยพับโมดูลและคุณสมบัติความแข็งแรงให้ผลดีมากขึ้นในการ
ผสม PE ที่อุดมไปด้วยกว่าในผสม PP ที่อุดมไปด้วย อย่างไรก็ตามผลกระทบ Izod
พฤติกรรมโดยทั่วไปลดลงอย่างมาก การทดสอบการเจาะความเร็วสูง
แสดงให้เห็นว่าในระยะแรกเริ่มของความเสียหายและที่มากของพลังงานที่
ดูดซึมได้เป็นผลมาจากการสะสมของความเสียหาย เพิ่ม Mapos การ
ผสมมีแนวโน้มที่จะปรับปรุงคุณสมบัติความแข็งแรงของ
รูป 10. แตกหักพื้นผิวของตัวอย่างผลกระทบที่ไอซอดรอยบากของ HDPE (ก) และ PP (ข).
ไมโครถ่ายใกล้แตกหักเว็บไซต์เริ่มต้นที่อยู่ใกล้รอย.
รูป 11. แตกหักพื้นผิวของตัวอย่างผลกระทบหยัก: 75:25 HDPE: ผสมผสาน PP
โดย (ก) และ (ข) EPDM.
1566 C. เคลมอนส์ / คอมโพสิต: Part 41 (2010) 1559-1569
คอมโพสิตแม้ว่าการปรับปรุงนี้ก็น่าจะเป็น จำกัด โดย
อัตราส่วนที่ต่ำของแป้งไม้ MAPP ปรากฏมีประสิทธิภาพมากขึ้น
ในการผสม PP-รวยกว่า MAPE ได้ในผสม HDPE ที่อุดมไปด้วย เพิ่ม elas ลูกค้าให้สามารถต่อคอมโพสิตลดลงโมดูลและความแข็งแรงเสา-erties แต่ปรับตัวดีขึ้นส่งผลกระทบต่อคุณสมบัติ Izod เพื่อขอบเขตต่างๆ
ขึ้นอยู่กับชนิดยาง, HDPE อัตราส่วน PP, และไม่ว่าจะถูกนำมาใช้
ร่วมกับ MAPO ในการทดสอบการเจาะความเร็วสูง, การเพิ่ม
ยางโดยเฉพาะอย่างยิ่ง MA-EPDM เพิ่มขึ้นแรงและพลังงาน
ที่จำเป็นในการเริ่มต้นสร้างความเสียหายในคอมโพสิต
การแปล กรุณารอสักครู่..
