نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• زهرا رفیعی ¹
• میثم تراب مستعدی ²
• مهدی اسداله زاده ²
• رضوان ترکمان ³

¹ پژوهشکده چرخه سوخت هسته‌ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، صندوق پستی 51113-14399، تهران – ایران

² پژوهشکده چرخه سوخت هسته‌ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، صندوق پستی 51113-14399، تهران – ایران

³ هیات علمی

چکیده

در سال‌های اخیر، بازیافت زباله‌های پلاستیکی به دلیل مسائل زیست محیطی، بهداشتی و اقتصادی رشد سریعی داشته و مخلوط/کامپوزیت‌های مختلفی از مواد پلیمری بازیافتی در سال‌های اخیر مشخصه یابی شده‌اند. در این میان متاسفانه سهم پلی‌پروپیلن، بسیار اندک است. هدف از این مطالعه بررسی استفاده از پلی‌پروپیلن بازیافتی (rPP) به همراه پلی‌پروپیلن بکر (PP) و افزایش خواص مخلوط آن با استفاده از تابش الکترونی برای کاربردهای احتمالی است. مخلوط‌های حاوی rPP با محتوای وزنی 0، 5، 10 و 15% وزنی با استفاده از تابش الکترونی تحت پرتودهی قرار و به منظور تعیین خواص محتوای ژل، شاخص جریان مذاب، خواص مکانیکی و ویژگی‌های ساختاری مورد بررسی قرار گرفتند. کاهش شاخص جریان مذاب مخلوط‌های پرتودهی شده و محتوای ژل نشان می‌دهد که پرتودهی سبب ایجاد اتصالات عرضی در مخلوط PP می‌گردد. افزایش محتوای rPP تغییر محسوسی در استحکام کششی و درصد ازدیاد طول نمونه‌ها را باعث نمی-شود اما تحت پرتودهی دهی، استحکام کششی در نمونه‌‌های حاوی 0 تا 10% rPP، کاهش 10% و در نمونه 15% وزنی کاهش 15% را نشان می‌دهد. درصد ازدیاد طول نیز نسبت به نمونه‌های بدون پرتودهی کمتر بوده که به نظر میرسد به دلیل تشکیل شبکه اتصالات عرضی در ساختار پلیمر باشد. با این حال میزان کاهش با توجه به استفاده از rPP و به دلیل استفاده از پرتودهی میزان قابل قبولی بوده و هم‌چنان مخلوط پلیمری رفتار چکش خواری مناسبی را نشان می‌دهد. آنالیز میکروسکوپ الکترونی روبشی برای نمونه تحت پرتودهی نیز بهبود برهم‌کنش بستر با rPP را نشان می‌دهد.

کلیدواژه‌ها

• بازیافت تابشی
• پلی‌پروپیلن
• پسماند پلیمری
• پرتو الکترونی
• پلاستیک

موضوعات

• علم مواد

عنوان مقاله [English]

Effects of Electron Beam Irradiation and Polypropylene Waste as Recycled Polymer on Physical, Mechanical and Morphological Properties of Recycled Polypropylene/Polypropylene Blends

نویسندگان [English]

• Zahra Rafiei-Sarmazdeh ¹
• Meisam Torab-Mostaedi ²
• Mehdi Asadollahzadeh ²
• rezvan torkaman ³

¹ Nuclear Fuel Cycle Research School, Nuclear and Technology Research Institute, P.O.BOX: 14399-51113, Tehran, Iran.

² Nuclear Fuel Cycle Research School, Nuclear and Technology Research Institute, P.O.BOX: 14399-51113, Tehran, Iran.

³ پژوهشگاه

چکیده [English]

Due to environmental, health, and economic concerns, recycling of plastic waste has increased significantly in recent years, and numerous mixes and composites of recycled polymer materials have been studied. The aim of this study is to research the usage of recycled polypropylene (rPP) in combination with virgin polypropylene (PP) and to use electron radiation to improve the mixture's characteristics for potential applications. After being exposed to electron radiation, mixtures containing rPP at 0, 5, 10, and 15 wt.% were examined to ascertain their gel content, melt flow index, mechanical properties, and structural characteristics. The irradiation results in the formation of crosslinking in the PP mixture, as evidenced by the decrease in melt flow index and the result of gel content of the irradiated mixes. The tensile strength and elongation at break are unaffected by increasing the amount of rPP, but after exposure to radiation, the tensile strength of samples containing 0 to 10 wt.% of rPP declines by 10% and that of samples with 15% by weight reduces by 15%. In comparison to samples not exposed to radiation, the elongation-at-break increase was also reduced, which appears to be a result of developing a crosslinking net in the polymer's structure. The polymer mixture still exhibits a reasonable hammering behavior, and the decrease caused by the application of rPP and irradiation is of an appropriate quantity. The irradiation sample's analysis using a scanning electron microscope also demonstrates improved interaction of PP with rPP.

کلیدواژه‌ها [English]

• Radiation recycling
• Polypropylene
• Polymeric waste
• Electron beam
• Plastic