This paper examines the questions β-radiation influence on hardness of wood- plastic composites. It is shown β-irradiation of WPC samples causes increasing hardness.Рассмотрены вопросы влияния β-излучения на твердость образцов древесно-полимерных композитов. Показано, что после облучения β-частицами твердость образцов ДПКт возрастает

Устюгова, Т. А.

Шкуро, А. Е.

Electronic archive of the Ural State Forest Engineering University

   318  УДК 678 Т.А. Устюгова, А.Е. Шкуро (T.A. Ustyugova, A.E. Shkuro) УГЛТУ, Екатеринбург (USFEU, Ekaterinburg)  ИЗУЧЕНИЕ  ВЛИЯНИЯ  β-ИЗЛУЧЕНИЯ  НА  ТВЕРДОСТЬ  ДРЕВЕСНО-ПОЛИМЕРНЫХ  КОМПОЗИТОВ (INFLUENCE  OF  β-RADIATION  ON  HARDNESS   OF  WOOD-PLASTIC  COMPOSITES)  Рассмотрены вопросы влияния β-излучения на твердость образцов древесно-полимерных композитов. Показано, что после облучения             β-частицами  твердость образцов ДПКт возрастает. This paper examines the questions β-radiation influence on hardness        of wood- plastic composites. It is shown β-irradiation of WPC samples causes increasing hardness.  Одним из важнейших свойств древесно-полимерных композитов (ДПКт) является твердость. В настоящее время существует несколько спо-собов повышения твердости ДПКт, например, добавки минеральных наполнителей или использование более твердых полимеров в качестве матриц [1, 2]. Также к повышению твердости приводит применение компа-тибилизаторов. Недавние исследования на кафедре ТЦБП и ПП Уральско-го государственного лесотехнического университета показали, что после выдержки образцов ДПКт под ультрафиолетом (УФ) наблюдается значи-тельное увеличение твердости. Улучшение эксплуатационных свойств под действием УФ-облучения объясняется сшивкой полимерной матрицы ком-позита. Однако для существенного увеличения твердости необходимо до-вольно продолжительное воздействие УФ (около 50 часов). Возможно, другие виды облучения могут более эффективно воздействовать на твер-дость ДПКт. Целью данной работы являлось изучение влияния β-излучения на твердость образцов ДПКт. В задачи исследования входило получение се-рии образцов ДПКт, воздействие на образцы β-излучением различной мощности, измерение показателей их физико-механических свойств и сравнение с эталонами. В качестве полимерной матрицы в исследовании образцов ДПКт ис-пользовался полиэтилен низкого давления марки 273-83 (ГОСТ 16338-85), производитель ОАО «Казаньоргсинтез» (ПЭНД). В качестве наполнителя применялась древесная мука сосны марки ДМ 180 (ГОСТ 16361-87),    Электронный архив УГЛТУ   319  производитель ООО «Юнайт». Для того чтобы облучить образцы β-излу-чением, был использован ускоритель УЗЛР-10-10С. Линейный ускоритель  электронов  предназначен для стерилизации изделий медицинской техники и пастеризации продуктов питания. При получении ДПКт массовое соотношение между полиэтиленом и древесной мукой составляло 50:50. Смешение компонентов ДПКт произ-водилось в лабораторном экструдере марки ЛЭРМ-1 при температуре 180−190 оС. После экструдирования полученная смесь (ДПС) охлаждалась до комнатной температуры, а затем подвергалась грануляции. Далее мето-дом горячего прессования из полученного гранулята при температуре    190 оС и давлении 15 МПа изготавливались образцы ДПКт в форме квад-ратов со стороной 150 мм толщиной 5 мм. Было получено 6 образцов из ДПС. Полученные образцы ДПКт подвергались облучению β-частицами при разной мощности в пределах от 99, 5 до 166, 5 кГр. Твердость по Бринеллю образцов ДПКт определяли на твердометре модели БТШПСП по вдавливанию шарика диаметром 5 мм при нагрузке 132 Н до и после облучения [3]. Результаты эксперимента представлены в таблице.  Результаты эксперимента по определению твердости образцов  №  образца Поглощѐнная доза ионизирующего излучения, кГр Твѐрдость до облуче-ния, МПа Твѐрдость после облу-чения, МПа Изменение твѐрдости образца  после облу-чения, МПа Изменение твѐрдости образца  после об-лучения, % 1 99,5 38,1 44,3 6,2 16,3 2 109 35,8 53,2 17,4 48,6 3 115,5 52,7 68,2 15,5 29,4 4 137 43,7 82,7 19,5 44,6 5 144,5 23,8 28,6 4,8 20,2 6 166,5 33,6 28,4 - 2,6 -7,7  Анализ полученных данных показывает, что зависимость твердости образцов ДПКт от поглощенной дозы β-излучения имеет экстремальный характер. Максимальное увеличение твердости наблюдается при поглоще-нии дозы излучения в 137 кГр. При увеличении дозы ионизирующего из-лучения до 166,5 кГр наблюдается падение твердости образцов композита ниже исходной на 7,7 %. Увеличение твердости образцов можно объяснить образованием связей между макромолекулами полиэтилена (сшивкой) в полимерной матрице композита. Таким образом, применение β-излучения Электронный архив УГЛТУ   320  может являться эффективным способом повышения твердости древесно-полимерных композитов.   Библиографический список  1. Клѐсов А.А. Древесно-полимерные композиты / А.А. Клѐсов // СПб: Научные основы и технологии, 2010. 736 с. 2. Глухих В.В. Получение и применение изделий из древесно-полимерных композитов с термопластичными полимерными матрицами: учеб.пособие / В.В. Глухих, Н.М. Мухин, А.Е. Шкуро, В.Г. Бурындин // Екатеринбург: УГЛТУ. 2014. 85 с. 3. Мухин Н.М. Определение реологических и физико-механических свойств полимерных материалов: метод. указ. / Н.М. Мухин, В.Г. Бурын-дин // Екатеринбург: УГЛТУ. 2011. 29 с.   УДК 674.815 В.E. Щукин, Н.С. Баулина, О.Ф. Шишлов (V.E. Shchukin, N.S. Baulina, O.F. Shishlov) ОАО «Уралхимпласт», Нижний Тагил (JSC «Uralchimplast», Nizny Tagil) В.В. Глухих (V.V. Gluckhih) УГЛТУ, Екатеринбург (USFEU, Ekaterinburg)  ИССЛЕДОВАНИЕ  ВЛИЯНИЯ  ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ  ФАКТОРОВ НА  СВОЙСТВА  ПЛИТ  OSB (INFLUENCE  OF  TECHNOLOGICAL  FACTORS   ON  THE OSB PROPERTIES)  Изучено влияние расхода фенолкарданолформальдегидной смолы и со-держания в ней карданола на физико-механические свойства плит OSB. The influence of consumption of the phenol-cardanol-formaldehyde resin and of cardanol containing in it on physical and mechanical properties of OSB has been studied.  Плиты с крупноразмерной ориентированной стружкой OSB (ОСП) яв-ляются современной альтернативой применению в строительстве обрезных досок, фанеры 1-2-го сортов и традиционных древесностружечных плит (ДСтП). Электронный архив УГЛТУ

Influence of β-radiation on hardness of wood-plastic composites

https://elar.usfeu.ru/bitstream/123456789/6375/1/konf-10-2017-105.pdf

Influence of β-radiation on hardness of wood-plastic composites

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Electronic archive of the Ural State Forest Engineering University