اثرات تابش پرتو الکترونی و ضایعات پلی‌پروپیلن به عنوان پلیمر بازیافتی بر خواص فیزیکی- مکانیکی و مورفولوژیکی مخلوط پلی‌پروپیلن/پلی‌پروپیلن بازیافتی

در سال‌ های اخیر، بازیافت زباله‌ های پلاستیکی به دلیل مسائل زیست محیطی، بهداشتی و اقتصادی رشد سریعی داشته و مخلوط/ کامپوزیت‌ های مختلفی از مواد پلیمری بازیافتی در سال ‌های اخیر مشخصه‌یابی شده ‌اند. در این میان متاسفانه سهم پلی ‌پروپیلن به عنوان یکی از پنج پلیمر اصلی تشکیل‌دهنده پسماندهای پلیمری، بسیار اندک است. هدف از این مطالعه بررسی استفاده از پلی‌ پروپیلن بازیافتی (rpp) به همراه پلی ‌پروپیلن بکر (pp) و افزایش خواص مخلوط آن با استفاده از تابش الکترونی برای کاربردهای احتمالی است. مخلوط‌ های حاوی rpp با محتوای وزنی 0، 5، 10 و 15‌% وزنی با استفاده از تابش الکترونی تحت پرتودهی قرار و به منظور تعیین خواص محتوای ژل، شاخص جریان مذاب، خواص مکانیکی و ویژگی‌های ساختاری مورد بررسی قرار گرفتند. کاهش شاخص جریان مذاب مخلوط‌ های پرتودهی شده و محتوای ژل نشان می‌ دهد که پرتودهی سبب ایجاد اتصالات عرضی در مخلوط pp می ‌گردد. افزایش محتوای rpp تغییر محسوسی در استحکام کششی و درصد ازدیاد طول نمونه‌ ها را باعث نمی‌ شود اما تحت پرتودهی، استحکام کششی در نمونه ‌ های حاوی 0 تا 10‌% rpp، کاهش 10‌% و در نمونه 15‌% وزنی کاهش 15‌% را نشان می‌ دهد. درصد ازدیاد طول نیز نسبت به نمونه‌ های بدون پرتودهی کم‌تر بوده که به نظر می‌رسد به دلیل تشکیل شبکه اتصالات عرضی در ساختار پلیمر باشد. با این حال میزان کاهش با توجه به استفاده از rpp و به دلیل استفاده از پرتودهی میزان قابل قبولی بوده و هم‌ چنان مخلوط پلیمری رفتار چکش‌خواری مناسبی را نشان می‌ دهد. آنالیز میکروسکوپ الکترونی روبشی برای نمونه تحت پرتودهی نیز بهبود برهم‌ کنش بستر با rpp را نشان می‌ دهد. به نظر  می‌ رسد با در نظر گرفتن نتایج، مخلوط پرتودهی شده حاوی 10‌% وزنی از rpp، نمونه بهینه باشد که این مخلوط را برای بازیافت محیطی از ضایعات pp پس از مصرف، تحقق بخشیدن به کالاهای جدید با عملکرد بالا برای کاربردهای مختلف، کاهش هزینه و تولید پایدار توصیه می‌کند.

effects of electron beam irradiation and polypropylene waste as recycled polymer on physical, mechanical and morphological properties of recycled polypropylene/polypropylene blends

due to environmental, health, and economic concerns, recycling plastic waste has increased significantly in recent years. numerous mixes and composites of recycled polymer materials have been studied. unfortunately, polypropylene makes up a very small portion of the five primary polymers that make up polymer waste. this study aims to research the usage of recycled polypropylene (rpp) in combination with virgin polypropylene (pp) and to use electron radiation to improve the mixture’s characteristics for potential applications. after electron radiation exposure, mixtures containing rpp at 0, 5, 10, and 15 wt.% were examined to determine gel content, melt flow index, mechanical properties, and structural characteristics. the irradiation results in crosslinking in the pp mixture, as evidenced by the decrease in melt flow index and the increase in gel content of the irradiated mixes. the tensile strength and elongation at break are unaffected by increasing the amount of rpp, but after exposure to radiation, the tensile strength of samples containing 0 to 10 wt.% of rpp declines by 10% and that of samples with 15% by weight reduces by 15%. in comparison to samples not exposed to radiation, the elongation-at-break increase was also reduced, which appears to be a result of developing a crosslinking net in the polymer’s structure. the polymer mixture still exhibits reasonable hammering behavior. the decrease caused by rpp and irradiation is of an appropriate magnitude. the irradiation sample’s analysis using a scanning electron microscope also demonstrates improved interaction of pp with rpp. based on the findings, it appears that the irradiation combination containing 10 wt.% rpp is the optimal sample to use for environmentally recycling post-consumer pp waste, creating new, high-performing products for a variety of applications, cost reduction, and sustainable production.