High-density polyethylene composites with treated perlite: Thermal and mechanical properties

سال انتشار: 1404
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 31

فایل این مقاله در 10 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_POJ-12-2_003

تاریخ نمایه سازی: 6 مهر 1404

چکیده مقاله:

This study explores the development of high-density polyethylene (HDPE) composites reinforced with stearic acid-treated expanded perlite (TEP) to examine their thermal, mechanical, and processing properties. The composites were fabricated using a plastograph at ۲۰۰°C, incorporating perlite concentrations from ۵% to ۲۰% by volume. The effects of stearic acid (SA) treatment and perlite content were analyzed through SEM, melt flow index (MFI), tensile and impact testing, and thermal analysis (DSC, TGA, and Vicat softening temperature). SEM analysis revealed that untreated perlite exhibited a highly porous structure, while HCl treatment induced fragmentation. At ۵% SA, perlite particles were well dispersed with a thin coating, whereas at ۱۰% SA, the coating was more pronounced, leading to agglomeration. The MFI increased with perlite loading, reaching ۱۲.۳ g/۱۰ min at ۲۰% perlite, compared to ۸.۸۸ g/۱۰ min for neat HDPE. Mechanical testing showed that the elastic modulus increased by ۳۶% (۷۸۶ MPa) at ۵% perlite, dropped to ۴۶۰.۸ MPa at ۱۵%, and rose again to ۷۰۷.۷ MPa at ۲۰%, suggesting structural reinforcement. Moderate perlite content (۵-۱۰%) preserved ductility, while higher concentrations (۱۵-۲۰%), especially with ۱۰% SA, increased brittleness due to reduced interfacial adhesion. Thermal analysis showed a slight decrease in melting temperature and a slight increase in crystallization temperature with the addition of treated perlite, while thermal stability improved and the Vicat softening temperature remained unchanged. These results highlight the potential of SA-treated expanded perlite as a viable alternative to conventional fillers, offering a balance between stiffness, ductility, and thermal resistance. The developed composites are promising for light weight and cost-effective applications in energy management and construction.

نویسندگان

Linda Gouissem

Département d’Enseignement de Base en Technologie, Faculté de Technologie, Université Ferhat ABBAS Sétif-۱, Sétif ۱۹۰۰۰, Algérie

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Feldman D (۲۰۱۶) Polymer nanocomposites in medicine. J Macromol Sci ...
  • Müller K, Bugnicourt E, Latorre M, Jorda M, Echegoyen Sanz ...
  • Osman AF, Alakrach AM, Kalo H, Azmi WNW, Hashim F ...
  • Rajak DK, Pagar DD, Menezes PL, Linul E (۲۰۱۹) Fiber-reinforced ...
  • Shojaei A, Khasraghi SS (۲۰۲۱) Self-healing and self-sensing smart polymer ...
  • Ahmad Fauzi AA, Osman AF, Alrashdi AA, Mustafa Z, Abdul ...
  • Barçin S, Sen S, Thomas V, Pillay S, Ning H ...
  • Sahraeian R, Hashemi SA, Esfandeh M, Ghasemi I (۲۰۱۸) Preparation ...
  • Sadik C, Albizane A, El Amrani IE (۲۰۱۳) Production of ...
  • Akin‐öktem G, Tincer T (۱۹۹۴) Preparation and characterization of perlite‐filled ...
  • Sahraeian R, Esfandeh M, Hashemi SA (۲۰۱۳) Rheological, thermal and ...
  • Atagür M, Sarikanat M, Uysalman T, Polat O, Elbeyli İY, ...
  • Lapčík L, Vašina M, Lapčíková B, Staněk M, Ovsík M, ...
  • de Oliveira AG, Jandorno Jr JC, da Rocha EBD, de ...
  • Mattausch H, Laske S, Cirar K, Flachberger H, Holzer C ...
  • SARL TAOUAB (۲۰۲۵) Perlite construct, poudre, Kouba, Alger. Available online: ...
  • Khalaf M (۲۰۱۲). Mechanical properties of filled high density polyethylene. ...
  • نمایش کامل مراجع