Yeni kompozitler üretmek amacılyla doğal lignoselülozik lifler ile sentetik polimerler arasında uyum sağlayan birleştirici maddeler ve metotlar

Chemical agents and methods providing compatibility between ligno-cellulosic fibers and synthetic polymer to obtain new composites

Özet

Odun lifi ve polimer kompozitlerinde (OLPK) kullanılan izosiyanat, epoksit ve anhidrit esaslı uyum sağlayıcı maddeler polar olan odun lifleri ile polar olmayan polimerik materyaller arasındaki uyum ve yapışmayı iyileştirmekte önemli bir rol oynar. Bu makalede, hidrofil olan (suyu seven) odun lifleri ile hidrofob olan (suyu iten) polimer kompozitleri arasında uyum sağlayan başlıca birleştirici veya uyum sağlayıcı maddeler (coupling agent), bunların oduna muameleleri ve şu anda üretimi söz konusu olan odun lifi ve polimerlerin karışım teknolojisine değinilecektir. Şimdiye kadar 40’tan fazla kimyasal madde birleştirici olarak araştırmalarda ve üretimde kullanıla gelmiştir. Bu maddeler, organik, inorganik ve organik-inorganik gruplar olarak sınıflandırılır. Bunların arasında organik maddeler daha kuvvetli yüzeylerarası adhezyonu sağladıklarından dolayı, inorganiklerden daha iyidirler. Şu anda kullanılan en popüler maddeler; izosiyanatlar, anhidritler, silanlar ve anhidritler ile modife edilmiş kopolimerlerdir. Ara bağlayıcı maddeler, genellikle odun lifi, polimer veya her ikisinin de yüzeyine daldırma, birlikte karıştırma, spreyleme veya diğer metotlarla kullanılmaktadır. Bu birleştirme muamelesi için uygun 3 ana proses mevcuttur: (a) Karışım sırasında direkt kaplama; (b) karışımdan önce tam kaplama; (c) karışımdan önce kısmi kaplama. Kaplama veya graftlama yoluyla odun lifi ve polimerlerin ön muamelesi odun lifi-polimer kompozitlerinin mekanik özelliklerini iyileştirmek için tercih edilen metottur.

Abstract

Coupling agents used in wood fiber and polymer composites (WFPC) play a very important role in the improving of the compatibility and adhesion between polar wood fibers and non-polar polymeric matrices. In this article, coupling agents, pretreatment, and mixing technology for wood fiber and polymer presently used in the production of WFPC were undertaken. As yet, more than 40 coupling agents have been used in manufacturing and research. These agents are as follows: organic and organicinorganic groups. Among these, organic agents are better than inorganic agents due to their much stronger interfacial adhesion. The most popular coupling agents presentlybeing used include isocyanates, anhydrides, silanes and anhydride-modified copolymers. Coupling agents are generally coated on the surface of wood fiber, polymer or both by compounding, blending, soaking, spraying, or other methods. Three basic processes suitable for coupling treatment are discussed: directly coating during mixing and fully or partly pretreating before mixing. The pretreatment of wood fiber and polymer by coating or grafting is the selected method to improve the mechanical properties of WFPC