وولاستونیت، جایگزین مناسبی برای الیاف شیشه در کامپوزیت‌های آکریلیونیتریل بوتادی‌ا‌ناستیرن

فرضیه: استفاده از الیاف شیشه در کامپوزیت‌های آکریلیونیتریلبوتادی‌اناستیرن (abs) دارای مشکلاتی نظیر گرانی الیاف شیشه، سایش در تجهیزات فراورش، مشکلات زیست‌‌محیطی و بهداشتی طی بازیافت و کاهش استحکام ضربه‌ای کامپوزیت است. در این پژوهش، اثر وولاستونیت عمل‌آوری‌شده با سیلان دارای ساختار سوزنی و شبیه به الیاف شیشه، بر خواص مکانیکی کامپوزیت‌های absوولاستونیت مطالعه و با کامپوزیت‌های absالیاف شیشه مقایسه شد. روش‌ها: کامپوزیت‌های abs با استفاده از دو نوع وولاستونیت با مشخصات هندسی متفاوت در درصدهای وزنی مختلف تهیه شدند. نحوه پراکنش وولاستونیت در ماتریس abs با ریزنگارهای میکروسکوپی الکترونی پویشی (sem) و خواص مکانیکی آن‌ها براساس آزمون‌های کشش و ضربه izod مطالعه شد. سپس با انتخاب نوع وولاستونیت مناسب خواص کششی، گرمایی و دینامیکیمکانیکی کامپوزیت‌های آن با کامپوزیت‌های absالیاف شیشه در درصدهای مشابه فاز تقویت‌کننده مقایسه شد. یافته‌ها: نتایج تجربی اثر چشمگیر ویژگی‌های هندسی به‌ویژه نسبت طول به قطر وولاستونیت را بر استحکام ضربه‌ای کامپوزیت abs نشان داد که به‌دلیل برهم‌کنش بین‌سطحی مناسب میان ماتریس پلیمر و پرکننده بود. همچنین، نتایج پژوهش حاکی از بهبود چشمگیر استحکام ضربه‌ای کامپوزیت‌های absوولاستونیت نسبت به absالیاف شیشه بود، در حالی که مدول و استحکام و نیز دمای نرم‌شدگی ویکات در حد قابل قبولی نسبت به کامپوزیت‌های absالیاف شیشه حفظ شده بود. با توجه به نتایج، کامپوزیت‌های absوولاستونیت می‌توانند در بسیاری از کاربردها جایگزین مناسبی برای کامپوزیت‌های absالیاف شیشه باشند.

Wollastonite as a Suitable Alternative to Glass Fibers in AcrylonitrileButadieneStyrene Composites

Hypothesis: Using glass fiber in acrylonitrilebutadienestyrene (ABS) composites has its limitations by increasing the final price (cost) of the product, abrasions in processing machines, the environmental and health problems during recycling as well as the reduction in impact strength of the composite. This study was carried out to evaluate the effect of silanetreated wollastonite, with a needle structure similar to glass fiber, as an alternative to glass fiber in order to eliminate the drawbacks of ABS/glass fiber composites, on the mechanical properties of ABS/wollastonite composites and compared with ABS/glass fiber composites.Methods: The ABS composites were produced using two types of wollastonite with different geometrical specifications. Dispersion of wollastonite in ABS matrix was evaluated using the SEM micrographs, and the mechanical properties of the composites were determined based on tensile and Izod impact testes. Then, the suitable wollastonite was selected and the ABS/wollastonite composites properties such as tensile, impact strength, thermal and dynamicmechanical properties were compared with the ABS/glass fiber composites properties at similar percentage of reinforcement phase.Findings: The experimental results showed that the geometrical specification, especially the length/diameter ratio of wollastonite has a significant effect on the impact strength of the ABS composite as a result of good interfacial interaction between the filler and polymer matrix. The results showed significant improvement in the impact strength of ABS/wollastonite composites compared with that of ABS/glass fibers, while the modulus and strength as well as the Vicat softening temperature were acceptable compared with those of ABS/glass fibers composites. According to the results, ABS/wollastonite composites can be a good alternative to ABS/glass fiber composites in many applications.