Izvorni znanstveni članak

https://doi.org/10.5552/drvind.2023.0132

Utjecaj nanočestica cinkova oksida na vatrootpornost drvno-plastičnih kompozita

Sefa Durmaz orcid.org/0000-0002-3880-0033 ; Muğla Sıtkı Koçman University, Muğla, Turkey
Uğur Aras ; Karadeniz Technical University, Trabzon, Turkey
Erkan Avcı ; Muğla Sıtkı Koçman Universiry, Muğla, Turkey
Yusuf Ziya Erdil orcid.org/0000-0003-3938-2168 ; mugla sitki kocman university, mugla, Turkey
İlkay Atar ; Kahramanmaraş Sütçü İmam Universiry, Kahramanmaraş, Turkey
Hülya Kalaycıoğlu ; Karadeniz Technical University, Trabzon, Turkey

Sažetak

Zanimanje za drvno-plastične kompozite (WPC) posljednjih je godina poraslo. Upotreba ekološki prihvatljivih materijala ima veliko značenje zbog golemog pritiska na okoliš. Plastika je široko rasprostranjen i vrlo često upotrebljavan materijal, ali je zbog svoje strukture lako zapaljiva. U ovom su istraživanju drvno-plastični kompoziti ojačani nanočesticama ZnO. Istraživan je utjecaj većeg udjela nanočestica cinkova oksida (ZnO) (1, 3, 5 i 10 %) na toplinsku stabilnost i vatrootpornost WPC-a. Termogravimetrijska analiza (TGA) jasno je pokazala da nanočestice djeluju kao štit koji inhibira prijenos topline i povećava temperaturu razgradnje. Nadalje, slobodni radikali u reakcijama oksidacije ubrzali su toplinsku razgradnju čistog HDPE-a (polietilena visoke gustoće), dok su nanočestice ZnO smanjile brzinu razgradnje. Štoviše, povećanje udjela nanočestica znatno je utjecalo na ostatak nakon razgradnje. Vatrootpornost WPC-a također je ispitana mjerenjem graničnog indeksa kisika (LOI). Dok je čisti HDPE gorio uz kapanje, nanočestice ZnO otežale su gorenje WPC-a. LOI vrijednosti rasle su s povećanjem udjela nanočestica do 28,5 %, što je upućivalo na veću potrebu za kisikom. Poboljšanje je iznosilo do 54 % u usporedbi s čistim HDPE-om. Štoviše, poboljšano je i stvaranje pougljenjenog sloja koji je pridonio povećanju vatrootpornosti. Istraživanje pretražnim elektronskim mikroskopom (SEM) pokazalo je da su se nanočestice dobro dispergirale u matrici. Međutim, tendencija aglomeraciji povećala se s povećanjem koncentracije nanočestica. Sposobnost karbonizacije površine drvnih vlakanaca tijekom gorenja također je pridonijela poboljšanju toplinske stabilnosti i vatrootpornosti WPC-a.

Ključne riječi

nanočestice ZnO; LOI test; TGA analiza; toplinska otpornost; WPC

Hrčak ID:

311422

URI

https://hrcak.srce.hr/311422

Datum izdavanja:

15.12.2023.

Podaci na drugim jezicima: engleski

Posjeta: 239 *