Eco-Friendly Bamboo-Based Composites

Abstract

Дослідження присвячено отриманню композиційних матеріалів на основі бамбука та нових екологічно чистих в'яжучих речовин з різним ступенем силілювання (15-35 %) за різних тисків і температур. Синтез проводили з використанням силільованого полістирену (полі[триметокси(4-вінілфенетил)]силану) та стирену як в'яжучої речовини й армувального агента в присутності органічних/неорганічних добавок, антиоксидантів та антипірену. Полі[триметокси(4-вінілфенетил)]силан, тверду речовину коричневого кольору, було синтезовано реакцією алкілування вінілтриметоксисилану та полістирену в присутності безводного AlCl3. У цій статті представлено розробку композитів екологічного призначення (екокомпозитів) з використанням бамбукових волокон та їхні основні механічні властивості. Поверхневі структури нових композитів досліджували кількома методами, включаючи електронну мікроскопію, енергодисперсійний рентгенівський мікроаналіз, випробування на згин, ударний тест Шарпі, термогравіметричні дослідження та визначення водопоглинання. Нові композити характеризуються добрими механічними властивостями, термостійкістю, екологічною чистотою та водопоглинанням, значно меншим за водопоглинання існуючих деревостружкових плит.The study focuses on obtaining bamboo-based composite materials and new environmentally friendly binders with different degrees of silylation (15-35%) at different pressures and temperatures. The synthesis was carried out using silylated polystyrene (poly[trimethoxy(4-vinylphenethyl)] silane) and styrene as a binder and reinforcing agent in the presence of organic/inorganic additives, antioxidants and antipirene. Poly[trimethoxy(4-vinylphenethyl)] silane, a solid brown substance, was synthesized via an alkylation reaction of vinyltrimethoxysilane and polystyrene, in the presence of anhydrous AlCl3. This paper presents the development of composites for ecological purposes (eco-composites) using bamboo fibers and their basic mechanical properties. The surface structures of the new composites were studied by several techniques including electron microscopy, energy dispersive X-ray microanalysis, bending test, Charpy impact test, thermogravimetry study, and water absorption determination. The new composites are characterized by good mechanical properties, thermal resistance, ecological purity, and water absorption capacity much smaller than the water absorption of existing particle boards.