Fulltext

Synthetic Sacks as Reinforced Fibers in the Thermosetting Composites

الأكياس النسيجية كألياف تقوية مركبة مع اللواصق المتصلدة

Raghad O. Abass رغد أسامة عباس --- Falak O. Abass فلك أسامة عباس --- Mukheled A. Hussien مخلد عامر حسين

Al-Khwarizmi Engineering Journal مجلة الخوارزمي الهندسية
ISSN: 18181171 23120789 Year: 2010 Volume: 6 Issue: 1 Pages: 48-56
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Abstract

This study was carried out to investigate the preparation of thermosetting polymeric blend consisting of three adhesive types, namely: epoxy, polyvinyl formal (PVF) and unsaturated polyester. Both of epoxy and PVF were used as a matrix-binder at fixed weight. Whilst unsaturated polyester was used at different weights and added to the matrix so as to produce prepared epoxy-PVF-unsaturated polyester blend. Several experiments were performed at different operating conditions, mixing speed and time at room temperature to identify the most favorable operating conditions. The optimum mixing speed and mixing time for the prepared blend were 500rpm and 5 minutes respectively.
Solid wastes-synthetic sack fibers from high volume, low cost, renewable fiber sources have been used as environmentally friendly alternatives to reinforcing fibers in composites. Many mechanical and thermal tests were carried out of the prepared blend at different weighted ratios. The optimum weighted ratio of the prepared blend for the untreated samples was characterized by the hardness and bending deflection properties and it was 0.40w/w, while for impact strength and thermal conductivity properties was 0.20w/w respectively. At these optimum weighted ratios of untreated samples with sack fibers, the maximum values of hardness and impact strength properties were 95 shore and 2.25J/cm2 respectively. On the other hand, the minimum bending deflection and thermal conductivity properties values were found to be 4mm and 0.01094W/cm.oC respectively. They showed the best bonding forces and physical interaction between two concentrations of matrix and unsaturated polyester adhesives.
Treated samples of sack fibers reinforced composites at their optimum weighted ratio showed better fiber-matrix interaction as observed from the experimental results leading to enhance and improve the mechanical (hardness, impact strength, and bending deflection) and thermal (thermal conductivity) properties when compared to the untreated sample. These improvements in treated samples with two layers of sack fibers were predominant.

نُفذت هذه الدراسة للتحري عن تحضير مزيج يتكون من ثلاثة لواصق بوليمرية متصلدة وهي (الايبوكسي والبولي فينيل فورمال والبولي استر غير المشبع). تم اُستخدام كل من لاصقي (الايبوكسي والبولي فينيل فورمال) كرابط عند أوزان ثابتة، بينما اُستخدم لاصق البولي استر غير المشبع عند أوزان مختلفة وأضيف إلى الرابط لإنتاج المزيج المحضر (الايبوكسي والبولي فينيل فورمال والبولي استر غير المشبع). نُفذت مجموعة من التجارب عند ظروف تشغيلية مختلفة (سرعة الخلط وزمن الخلط) عند درجة حرارة الغرفة لتحديد أفضل الظروف التشغيلية. وقد وجدت أفضل سرعة وزمن خلط للمزيج المحضر عند 500rpm) و5 دقائق) على التوالي.تم استخدام النفايات الصلبة (ألياف ألأكياس النسيجية) المتواجدة بكميات وفيرة وقليلة الكلفة ومصدر متجدد للألياف كصديق للبيئة وبديل لألياف التدعيم في المواد المتراكبة. أجريت العديد من الاختبارات الميكانيكية والحرارية للمزيج المحضر عند نسب وزنيه مختلفة. حُددت أفضل نسبة وزنيه للمزيج المحضر عن طريق خواص (الصلادة وتشويه الانحناء) للنماذج غير المعاملة، وقد وُجدت w/w)0.40). بينما وُجدت لخواص (قوة الصدمة والموصلية الحرارية) عند (0.20w/w). عند هذه النسب الوزنيه المثالية للنماذج غير المعاملة، وجدت أعلى قيم لخواص (الصلادة وقوة الصدمة) للمزيج المحضر عند (95shore و(2.25J/cm2 على التوالي. بينما وجدت اقل قيم لخواص (تشويه الانحناء والموصلية الحرارية) عند (4mm و W/cm.oC0.01094( على التوالي. أظهرت هذه الخواص أفضل قوى ترابط وتجاذب فيزيائي بين لاصقي الرابط (الايبوكسي والبولي فينيل فورمال) والبولي استر غير المشبع.أظهرت النتائج العملية للنماذج المعاملة بألياف ألأكياس النسيجية عند نسبها الوزنيه المثالية أفضل قوى ترابط بين اللواصق والألياف والتي أدت إلى تعزيز وتحسين الخواص الميكانيكية (الصلادة وقوة الصدمة وتشويه الانحناء) والحرارية (الموصلية الحرارية) مقارنة مع النماذج غير المعاملة. هذه التحسينات التي طرأت على النماذج المعالجة باستخدام طبقتين من ألياف ألأكياس النسيجية كانت هي السائدة.

Keywords

Epoxy --- polyvinyl formal --- unsaturated polyester --- sack fibers and thermo-mechanical properties.