Wood Polymer Composite Based on a Styrene and Triethoxy(Vinylphenethyl)silane
Date
2023-02-28
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Видавництво Львівської політехніки
Lviv Politechnic Publishing House
Lviv Politechnic Publishing House
Abstract
Сьогодні отримання екологічно чистих деревинних композиційних матеріалів є одним із головних завдань. Карбамідо-, феноло- і меламіноформальдегідні смоли, які використовують сьогодні, шкідливі для організму людини і мають тривалу дію. Тому заміна цих та інших смол безпечними в’яжучими речовинами є однією з головних проблем. Метою цієї роботи було отримання та дослідження екологічно безпечних деревинно-полімерних композитів (декінгів) на основі нової екологічно безпечної в'яжучої речовини, посилюючого агенту тріетокси(вінілфенетил)силану та стирену (in-situ полімеризація) з наповнювачем із соснової тирси та гідроксидом алюмінію як антиоксидантом. На основі тріетокси (вінілфенетил)силану, стирену та тирси методом гарячого пресування за різних температур і співвідношень використовуваних компонентів у присутності антиоксиданту отримано деревинно-полімерні композити – декінги. Виконано морфологічне дослідження поверхні декінгів за допомогою оптичної мікроскопії, сканувальної електронної мікроскопії (СЕМ) та енергодисперсійного рентгенівського мікроаналізу. Визначено водопоглинання, температуру розм'якшення за Віка, міцність на згин і ударну в'язкість. Крім того, з використанням тирси як імпрегнувального та армувального агента та гідроксиду алюмінію як антиоксиданту отримано деревинно-полімерні композити (ДПК) методом гарячого пресування за різних температур. Морфологічне дослідження поверхні отриманих композитів здійснювали методами оптичної мікроскопії та сканувальної електронної мікроскопії, енергодисперсійного рентгенівського мікроаналізу. Водопоглинання композитів, межу текучості за вигину, ударну в’язкість і температуру розм’якшення визначали за методом Віка. Отримані композити характеризуються вищими фізико-механічними властивостями та водопоглинанням.
Today obtaining environmentally friendly wood composite materials is one of the main tasks. The urea-, phenol-, and melamine-formaldehyde resins used today are harmful to the human body and have a long-lasting effect. Therefore, replacing these and other resins with safe binders is one of the major problems. The aim of the work was to obtain and research ecologically safe wood polymer composites-deckings based on a new environmentally safe binder and a reinforcing agent triethoxy(vinylphenethyl)silane and styrene (in-situ polymerization) with a pine sawdust filler and aluminum hydroxide as an antioxidant. On the basis of triethoxy(vinylphenethyl)silane, styrene, and sawdust, the wood polymer composites – deckings have been obtained by hot pressing method at different temperatures and ratios of used components in the presence of antioxidant. For deckings surface, a morphological examination using optical microscopy, scanning electron microscopic (SEM), and energy-dispersive X-ray roentgenographic microanalysis were performed. Water absorption, softening temperature (Vicat), strength on bending, and impact viscosity were determined. Besides, using sawdust as coupling and reinforcement agents, and aluminum hydroxide as an antioxidant, wood polymer composites (WPC) were obtained by hot pressing at different temperatures. For the obtained composites, the morphological study of the surface was carried out using optical microscopy and scanning electron microscopy, energy dispersive X-ray microanalysis. Water absorption of compo¬sites, bending yield stress, impact strength, and softening temperature were determined by the Vicat method. The obtained composites were characterized by higher phy-sicomechanical properties and water absorption.
Today obtaining environmentally friendly wood composite materials is one of the main tasks. The urea-, phenol-, and melamine-formaldehyde resins used today are harmful to the human body and have a long-lasting effect. Therefore, replacing these and other resins with safe binders is one of the major problems. The aim of the work was to obtain and research ecologically safe wood polymer composites-deckings based on a new environmentally safe binder and a reinforcing agent triethoxy(vinylphenethyl)silane and styrene (in-situ polymerization) with a pine sawdust filler and aluminum hydroxide as an antioxidant. On the basis of triethoxy(vinylphenethyl)silane, styrene, and sawdust, the wood polymer composites – deckings have been obtained by hot pressing method at different temperatures and ratios of used components in the presence of antioxidant. For deckings surface, a morphological examination using optical microscopy, scanning electron microscopic (SEM), and energy-dispersive X-ray roentgenographic microanalysis were performed. Water absorption, softening temperature (Vicat), strength on bending, and impact viscosity were determined. Besides, using sawdust as coupling and reinforcement agents, and aluminum hydroxide as an antioxidant, wood polymer composites (WPC) were obtained by hot pressing at different temperatures. For the obtained composites, the morphological study of the surface was carried out using optical microscopy and scanning electron microscopy, energy dispersive X-ray microanalysis. Water absorption of compo¬sites, bending yield stress, impact strength, and softening temperature were determined by the Vicat method. The obtained composites were characterized by higher phy-sicomechanical properties and water absorption.
Description
Keywords
деревина, полімерний композит, декінг, антипірен, оптична мікроскопія, wood, polymer composite, decking, antipyrene, optical microscopy
Citation
Wood Polymer Composite Based on a Styrene and Triethoxy(Vinylphenethyl)silane / Omar Mukbaniani, Jimsher Aneli, Tamara Tatrishvili, Eliza Markarashvili, Levan Londaridze, Nikoloz Kvinikadze, Lizi Kakalashvili // Chemistry & Chemical Technology. — Lviv : Lviv Politechnic Publishing House, 2023. — Vol 17. — No 1. — P. 35–44.