IJPS 国际高分子科学杂志》上 1687 - 9430 1687 - 9422 Hindawi 10.1155 / 2021/3320226 3320226 研究文章 力学性能的复合材料浪费聚(乙烯对苯二甲酸乙二醇酯)与玻璃纤维增强和浪费窗玻璃 https://orcid.org/0000 - 0001 - 6684 - 7106 Worku Biruk Gedif 1 https://orcid.org/0000 - 0002 - 6403 - 626 x Wubieneh 镶嵌物Alemneh 2 杨 益气 1 埃塞俄比亚纺织和时尚技术学院 Bahir Dar大学 Bahir Dar邮政编码6000 埃塞俄比亚 bdu.edu.et 2 材料科学与工程 科学学院 Bahir Dar大学 Bahir Dar邮政编码6000 埃塞俄比亚 bdu.edu.et 2021年 29日 9 2021年 2021年 19 6 2021年 2 9 2021年 3 9 2021年 29日 9 2021年 2021年 版权©2021 Biruk Gedif Worku和纪念品Alemneh Wubieneh。 这是一个开放的文章在知识共享归属许可下发布的,它允许无限制的使用,分布和繁殖在任何媒介,提供最初的工作是正确的引用。

塑料制品的主要使用后,大多数发展中国家如埃塞俄比亚正面临短缺postconsumer处置废物网站和它成为一个非常严重的问题在环境污染因其非生物降解的性质。出于这个原因,再生和利用废料资源和减少环境污染是一个很好的机会。本研究旨在制造复合材料的浪费聚(对苯二甲酸乙二醇酯乙烯)(PET)瓶增强玻璃纤维和装满废玻璃粉末地砖的应用程序。陶瓷复合材料是由melt-mixing其次是压缩成型方法。填料的影响,纤维,和宠物矩阵复合加载是调查使用拉伸、压缩和弯曲强度测试。示例使用万能试验机为特征。PerkinElmer红外光谱仪器也被使用。为此,11个样品由不同玻璃纤维从0到10重量%,宠物矩阵重量%从70年到85年,和玻璃粉末填料从5到20重量%。复合的测量结果最大抗拉强度(81.625 MPa)和挠曲强度在10%重量的记录(1067.59 MPa)玻璃纤维,85%重量的宠物矩阵,5%重量的车窗玻璃填料。最大抗压强度为1876.14 MPa体重玻璃纤维10%,70 wt %宠物矩阵,和20 wt %车窗玻璃填料。 Based on this, the tensile strength and flexural strength increased with increased weight % of glass fiber and decreased with increased window glass filler. The FTIR spectrum shows some of the groups that have been removed from the recycled PET; this explains the brittleness of the recycled PET as compared to the waste bottle PET. The microstructure was uniformly distributed, and the material became opaque, probably because the decrease in chain length improves chain packing, increasing the crystallinity degree and crystal size.

 1。介绍

大多数发展中国家面临的短缺postconsumer处置垃圾网站,和环境污染成为一个非常严重的问题。出于这个原因,再生和利用废物资源,防止环境污染是一个大问题。因此,不同的研究人员,考虑到postconsumer废玻璃、废塑胶,有一个努力恢复和利用废玻璃和废塑料避免污染否则它最终在处理垃圾。目前,大多数回收废物的眼镜和浪费塑料使用的玻璃和塑料制造公司生产的新眼镜和塑料瓶子和窗玻璃等。但只有有限的可以使用收集的废玻璃和塑料的生产新玻璃和塑料( 1]。

浪费不必要的或主要使用后废弃的材料,如塑料和眼镜。不过,我们可以生产不同的产品,如复合,从这些废料通过结合或分开使用不同的回收方法( 2, 3]。短暂的生命包装材料(袋、奶瓶、等等),使用产品(电脑、手机、家具、汽车等),拆迁建筑材料(保温、地板、管道等),和一次性用品有些废料( 4, 5]。在市政废物、塑料是最常见的材料,很容易回收,和聚(乙烯对苯二甲酸乙二醇酯(PET))是其主要类型之一。通常,回收过程是针对一个特定的材料最佳净化和净化获得高档可回收的材料 6]。

回收也有助于在绿化我们的基础设施,保护自然资源,使我们的基础设施由于高性能混合更耐用,减少温室气体排放和空气污染,地下水污染( 7]。高效回收应该提供新的机会重返社会的废弃材料到经济周期;从回收材料增加产品的附加值,创造一个可持续的解决方案的聚合物浪费问题;和减少依赖企业利用石油获得原材料和能源。最常见的机械回收方法和化学回收和燃烧 5]。回收和焚烧是方面的复苏方法的热塑性聚合物。焚烧提出了一些问题,如生产的有毒气体和残留的灰烬。回收提出了减少环境问题等优势和节约材料和能源 8- - - - - - 10]。

高分子复合材料相结合形成的纤维和聚合物树脂也被称为纤维增强塑料(FRP) [ 11]。通常,复合材料往往有高强度等特点;高弹性模量;低密度;和优秀的耐疲劳、蠕变、蠕变断裂、腐蚀和磨损。每种类型的玻璃纤维具有独特的属性和用于各种应用程序形式的聚合物复合材料( 12]。硅,如气相法白炭黑和石英、硅酸盐、粘土和滑石等广泛用作填料( 13, 14]。

现有瓷砖薄的粘土或其他无机材料,硬化炉点火和通常涂有某种釉。它通常是厨房和浴室的一个很好的选择,因为它很容易清洁,不孳生细菌。但许多家庭,尤其是在温暖的气候条件下,使用瓷砖在生活领域中发挥巨大的作用和卧室,。瓷砖从0到5级基于硬度;零通过两个适用于墙砖,三是适合大多数住宅使用,4和5是商业应用足够努力。现有的瓷砖重,易碎,贵,等;这些都是一些缺点( 15]。

最常见的固体废物是塑性材料尤其是宠物,和其他形式的固体废物是破碎的玻璃。这些宠物瓶材料处理后对环境的消费者消费产品和玻璃制品也丢弃的固体废物材料是否有开裂或产品的分解。

现在,有很多制造企业生产塑料瓶装产品。主要使用后的产品,包装塑料和眼镜到处都是处理随机环境。因为社会的生活水平增加一年到头,大量的固体废物处置的宠物和玻璃材料也会增加。固体废物管理不当,导致环境污染。因此,它创造了危害人类生命和它会影响人类,动物,和许多类型的生态系统的健康、社会经济条件、沿海和海洋环境和气候。的影响也随固体废物的数量增加。然而,大多数发展中国家面临的短缺postconsumer处置垃圾网站,和它成为一个非常严重的问题环境污染由于nonbiodegradability塑料和眼镜 16]。出于这个原因,再生和利用废料资源和减少环境污染是一个更大的担忧。因此,本研究的目标是制造和描述回收聚(对苯二甲酸乙二醇酯乙烯)和废玻璃作为填料为地砖、玻璃纤维增强复合应用程序。此外,研究复合材料的力学性能和重量的百分比组成的影响。

 2。材料和方法 2.1。材料和设备

以下原材料使用:玻璃纤维(GF)用作强化废PET瓶作为一个矩阵,浪费眼镜作为填料,炉子和砂锅(锅)是用来融化分解PET塑料、肥皂和水清洗杂质,金属板是用来制造模具,重量平衡,颚式破碎机,磁盘米勒,筛分析,盆地的水用来洗PET瓶和玻璃废物。

以下测试设备使用:万能试验机(帕- 600 d)被用来测试抗拉,抗压,复合材料的抗弯强度和PerkinElmer红外光谱仪器被用来测试功能组。

 2.2。方法

收集废PET瓶,清洁,干燥,粉碎更容易融化。融化后,纤维和填料添加所需的比例和搅拌直到均匀混合物。混合物被涌入准备模具和压,确保它传遍模具。

2.2.1。分解的PET瓶

收集到的垃圾回收PET瓶准备清理删除任何杂质,保持干燥,以确保没有水分。之后,他们被粉碎成小尺寸如图 1。这样做是为了更容易融化。

分解的PET瓶。

 2.2.2。磨的浪费眼镜

收集的废玻璃制备接地成小尺寸的清洗他们清除任何杂质或异物和干燥在室温下以确保没有水分。之后,他们被磨成小尺寸使用颚式破碎机和磁盘米勒(细),获得均匀的粒径0.75 - -1.0毫米;筛分分析(见图 2(一个)- - - - - - 2(我))。这样做是为了方便混合融化的宠物叫做一个矩阵。

磨的浪费眼镜:(a)废玻璃收集、(b)洗,(c)干燥,(d)颚式破碎机,(e)玻璃粒子颚式破碎机后,磁盘米勒(f), (g)玻璃粒子米勒磁盘后,(h)筛分析仪,(我)0.75 -1.0 mm筛分粒度玻璃颗粒。

 2.2.3。玻璃纤维

玻璃纤维(GF)购买的形式非织造布垫,手工分离成单个纤维的长度4厘米,如图 3。这样做是方便混合融化的宠物。

玻璃纤维个性化的过程。

玻璃纤维垫形式

个性化

玻璃纤维分离

最合适的熔体混合处理大小使有效强化塑料(从5到36毫米 17]。玻璃纤维(GFs)是使用最广泛的在所有合成纤维为他们提供优秀的强度和耐用性,热稳定性,耐冲击性,化工、摩擦和耐磨性。

 2.2.4。制造模具

模具是制造复合产生的形状。对于这个工作,一个方形模具 20. × 20. × 3 厘米。模具是用3毫米大尺寸的铁皮,不受高温影响的复合生产过程中。除此之外,这不是在制造复合材料的弯曲和被stabled-shaped产品。

 2.2.5。确定混合物的比例

三个分量的比例不一,直到获得最佳结果。得到最优的成分比例,设计专家(DOE)软件包使用和估计的最大值和最小值的因素,根据相关的先前的文献(见表 1)。最后,复合材料在不同比例的测试结果将给软件和软件本身分析提要数据,给出了最佳与最优响应值范围的因素。在这项研究中,三个因素,即玻璃纤维,宠物矩阵,浪费窗玻璃重量百分比变化将影响复合材料的性能进行了分析。

比例的混合物使用混合优化设计专家和示例代码。

运行 %纤维加载 %矩阵加载 %填充加载 示例代码
1 10 85年 5 女朋友10米85年F5
2 1 85年 14 女朋友1米85年F14
3 9 78年 13 女朋友9米78年F13
4 10 80年 10 女朋友10米80年F10
5 6 81年 13 女朋友6米81年F13
6 4 85年 11 女朋友4米85年F11
7 10 74年 16 女朋友10米74年F16
8 4 76年 20. 女朋友4米76年F20.
9 4 79年 17 女朋友4米79年F17
10 0 82年 18 女朋友0米82年F18
11 10 70年 20. 女朋友10米70年F20.

注意:女朋友,M, F代表玻璃纤维,宠物矩阵,分别和填料。和下标数字表示每个组件的重量%。

 2.3。复合样品制备

随机取向玻璃fiber-recycled宠物浪费车窗玻璃填料复合不同纤维,矩阵,填料重量比例被melt-mixing制造过程。混合使用的参数是一个8分钟的时候,转子的速度60 rpm,混合温度为265°C基于Gebremedhin的早期作品和Rotich [ 18]。265°C的温度使用,因为它不影响纤维的特性。复合瓷砖的大小 200年 × 200年 × 10 mm是准备使用一个封闭的模具。模具抛光了脱模剂,以避免宠物从坚持它。粉碎过程融化的宠物,添加一个预先确定的比例的短切纤维和填料,melt-mixing彻底形成均匀粘稠溶液(得到更好的固定和一致性),和浇注(放置)准备模具。最后,关闭模具和样品冷却到室温在12.5 MPa的压力下30分钟和demolding示例,shownd图 4。

玻璃纤维增强宠物矩阵窗口玻璃填充复合材料。

 2.4。特征 2.4.1。官能团分析

废玻璃中的官能团,PET瓶,分析了回收PET使用PerkinElmer红外光谱仪器。红外光谱谱输出得到的4000 - 500 厘米 − 1 使用5扫描和记录在吸光度模式波数的函数。

 2.5。机械试验 2.5.1。抗拉强度测试

拉伸测试进行万能试验机(帕- 600 d)十字头50毫米/分钟的速度。详细尺寸表所示 2。样品(矩形试样)准备这个测试根据ASTM (D 3039)测试标准。标本被垂直放置在试验机的控制。处于均匀收紧,坚决防止滑移与标距长度保持在50 mm。初的拉伸试验,试样伸长,标本的阻力增加,使用负载细胞检测。这个值被记录到试样断裂,和五个样本测试。

长方形的样品尺寸。

维 值(毫米)
厚度, T 10
总的来说,宽度 W O 20.
总的来说,长度 l O 200年
测量长度, G 50
掌握之间的距离, D One hundred.
2.5.2。抗压强度测试

复合将进行压缩加载和卸载。执行的测试是使用万能拉力机(帕- 600 d)和标本准备根据ASTM 140 x12x10mm (D6641)测试标准和维度。详细尺寸表所示 3。五个样品进行测试。

矩形试样压缩测试的维度。

样品尺寸 值(毫米)
厚度 10
宽度 12
长度 140年
2.5.3。抗弯强度测试

抗弯强度是抗压强度和抗拉强度。测试是在万能试验机(帕- 600 d)。平坦的标本准备根据ASTM D7264测试标准和维度 125年 × 12 × 10 毫米。的标本进行测试按标准支持的65毫米。三分体系,和五个样本测试。

 2.6。使用光学显微镜微观结构

材料的物理性质和力学行为取决于微观结构。在这项研究中,复合样品进行直接使用光学显微镜显微观察。对于这个研究,金相光学显微镜和图像放大10倍。一小块标本由metal-cutting-saw削减。切割操作后,对标本的边缘毛刺仔细通过细磨纸然后抛光标本。此测试程序的目的是要看到组件的分布在晶体。

 2.7。数据分析

经典实验设计方法过于复杂,不易于使用。大量的实验进行参数数量的增加。确定独立变量之间的关系(纤维加载、聚合物加载和填充加载)和响应变量(拉伸性能、压缩、弯曲、冲击强度、硬度、和水吸收能力),使用设计专家统计软件包。在这个研究中,混合最优,因为它是一个更合适的模型用于响应变量。

 3所示。结果与讨论

红外光谱图分析 5显示了瓶子的红外光谱谱浪费宠物(V-PET)和回收的宠物(R-PET)。红外光谱表明,是有区别的废瓶宠物和回收的宠物。一些团体已经被回收的宠物;这就解释了脆性的回收PET瓶宠物而浪费。这可能是因为宠物分子量的降低或减少的链长由于吸湿、污染、氧化和热降解[ 19]。

瓶子和回收PET红外光谱谱。

在整个循环过程中,化学和机械退化。这会影响力学性能和耐化学性加上回收PET的熔体粘度小于原始宠物。因素导致减少物理、机械、化学和流变特性回收的宠物也会影响回收聚合物的脆性。这些因素也使回收的宠物失去弹性行为[融化 19]。

红外光谱光谱识别的关键化合物存在的废玻璃填料作为显示在图 6显示的红外光谱曲线的废玻璃证实存在的氧化物玻璃成型机或玻璃网络前如SiO2B2O和P2O5和玻璃等修饰符2O3,TiO2,Na2啊,和3。一般来说,它证实了石英玻璃的存在,硼硅酸盐和铝硅酸盐。这些组织发挥重要作用在确定玻璃之间的接口,玻璃纤维,回收的宠物。

废玻璃粉末红外光谱谱。

应该注意的是,浪费眼镜的高峰出现在3200 - 2850厘米−1相对应地弯曲和伸缩振动的颗粒硅醇组和由于吸附H2样品表面的分子。羰基拉伸切断强烈地出现在1638厘米1并在869 - 864 cm中的1。带1050 - 1170厘米1欠了不对称伸缩振动Si-O-Si网络。峰值出现在1273厘米−1对应于这拉伸而小峰在750 - 606厘米吗−1表示Si-O-Al被分配到对称伸缩振动凝胶网络的网络( 20.]。

3.1。生产复合材料的力学性能

生产复合材料的表征,从实验中,发现生产复合包含以下力学性能如表所示 4。机械试验的结果是最大的力量。

测试结果的平均力学性能。

运行 纤维加载(%) 矩阵加载(%) 填充加载(%) 抗拉强度(MPa) 抗压强度(MPa) 抗弯强度(MPa)
1 10 85年 5 81.625 1219.42 1067.59
2 1 85年 14 21.595 424.387 834.514
3 9 78年 13 73.4725 1374.43 1041.78
4 10 80年 10 76.827 1314.04 1053.15
5 6 81年 13 65.734 987.79 972.649
6 4 85年 11 62.525 678.901 935.053
7 10 74年 16 70.0963 1690.82 1051.26
8 4 76年 20. 45.9984 898.371 920.256
9 4 79年 17 57.445 788.434 910.234
10 0 82年 18 12.9205 360.867 809.754
11 10 70年 20. 69.9525 1876.14 1049.74
3.1.1。抗拉强度

复合材料的抗拉强度样本如图 7。在10 wt。%的玻璃纤维,85吨级。wt %和5。%的玻璃粉末(填料),(GF10米85年F5),加载的最大抗拉强度复合81.625 MPa和最小抗拉强度为12.92 MPa时,玻璃纤维的重量百分比,宠物矩阵和窗玻璃粉(0 82 & 18),(GF0米82年F18),分别。复合材料的抗拉强度增加而增加纤维重量比例。这个增量表明有一个更好的界面分布之间的玻璃纤维(GF),宠物矩阵,填料组合变得僵硬和能够承受更高的应力在同一应变部分。这意味着,复合材料的杨氏模量增加。

最大的平均抗拉强度的复合材料。

另一方面,复合材料的抗拉强度降低和增加体重的百分比矩阵(PET)和填料的重量%。因为填料比矩阵和严厉的和僵化的变形少,导致整体减少矩阵应变和增加刚度,尤其是附近的填料的填料/基体界面。填料被认为添加剂和只能适度增加聚合物的模量,而抗拉强度仍然下降。最后,抗拉强度下降,因为最钢筋组成的球状体,因为是填料/粒子。PET纤维凝聚体发生造成色散问题,导致抗拉强度的衰减率( 21, 22]。

(1)纤维的影响,宠物矩阵,在抗拉强度和填充加载。在拉伸试验中,大多数属性可以用杨氏模量和抗拉强度。纤维作为强化,因为主要的负载是由纤维。如数据所示 8(一)和 8(b),复合材料的抗拉强度增加显著的增加纤维重量比例从0%增加到10%和12.9205 MPa为81.625 MPa,分别。另一方面,复合材料的抗拉强度降低和增加体重的百分比矩阵(PET) (70 - 85 wt。%)。在这种情况下,重量%的填料是固定的(14 wt. %)。可以推断,最初的线性部分的图表显示了复合试样的弹性行为,这是一致的在急剧增加,从0到8重量百分比的纤维矩阵加载加载和从85年的78%。这个线性增量表明有一个更好的界面分布之间的玻璃纤维(GF),宠物矩阵,填料组合变得僵硬和能够承受更高的应力在同一应变部分。这意味着,根据胡克定律,复合材料的杨氏模量增加。拉伸模量显示一个线性增加复合材料的玻璃纤维含量( 23- - - - - - 26]。从观察8 wt %纤维加载后,抗拉强度的增加变得几乎相同的值和复合材料的杨氏模量是降低(见图 8(一)和 8(b))。

的影响(一)纤维加载的函数矩阵和(b)纤维加载作为填料在抗拉强度的函数。

传统上,填充剂被认为是添加剂,由于其不利的几何特性,表面积,或表面的化学成分,只能适度增加聚合物的模量,而抗拉强度仍然下降。填料是硬和刚性矩阵和变形少,导致整体减少矩阵应变和增加刚度,尤其是附近的填料的填料/基体界面如图 8(c)。

见表 4和图 9,样品的抗拉强度(81.625 MPa) 1 (10 wt。85 wt %的纤维。wt %的矩阵,和5。%的填料)大于样品的抗拉强度(69.95 MPa) 11 (10 wt。70 wt %的纤维。20 wt %的矩阵,。%的填料)。在这两种情况下,纤维含量是相同的,但矩阵和填料是不同的。wt %的宠物。矩阵样本1大于11。现在样品1的情况下,一个更好的界面分布之间的玻璃纤维(GF),宠物矩阵,填料和复合变得僵硬,能够承受高应力的应变部分( 25, 26]。

纤维的影响,抗拉强度矩阵,填料重量%。

然而,在11个样本的情况下,矩阵的wt. %越来越wt %的纤维。有点过度,宠物矩阵难以流过每个纤维因此留下空洞和纤维更容易暴露在环境恶化和抗拉强度却降低了 24]。最后,抗拉强度下降,因为纤维之间的界面粘附和宠物并不好;fiber-to-fiber交互是首选的系统。PET纤维凝聚体发生造成色散问题,导致抗拉强度的衰减率( 21, 22]。

 3.1.2。抗压强度

在这项研究中,抗压强度是最重要的力学性能。由于地砖主要是受到压缩载荷。图 10显示了抗压强度测试结果。复合材料的抗压强度的最大值和最小值1876.14 MPa和360.867 MPa,当玻璃纤维的重量百分比,宠物矩阵和填料(10、70和20)和(0、82和18),分别。抗压强度增加而增加重量%的填充内容由于其高刚度和刚度属性窗口玻璃填料,填料是硬和刚性矩阵和变形少,导致整体减少矩阵应变和增加刚度,因为填料适度增加聚合物的模量,而抗压强度仍然增加。因此,复合变得僵硬,能够承受更高的压力。抗压强度增加纤维负载增加和减少体重增加%的宠物矩阵。然而,当复合材料中的纤维含量增加,纤维和宠物之间的兼容性矩阵是下降的,因为宠物矩阵难以流过每个纤维因此留下空洞;因此,抗压强度就降低了( 24- - - - - - 26]。

的最大平均抗压强度的复合材料。

宠物矩阵增加的重量%;它创造了空间,然后填充和宠物之间的附着力不好,导致抗压强度的衰减。此外,纤维凝聚体发生宠物造成色散问题,导致在抗压强度衰减( 18, 24- - - - - - 26]。一般而言,抗压强度是最大重量%的纤维和填料时增加,宠物重量%降低。

(1)纤维的影响,抗压强度矩阵和填充加载。抗压强度与纤维增加负荷增加。数据 (11日)和 11 (b)表明,抗压强度增加纤维负载增加和减少体重增加%的宠物矩阵和填料。

的影响(一)纤维加载的函数矩阵,(b)纤维加载功能填料,和(c)矩阵加载作为填料在抗压强度的函数。

然而,如图 11 (c),抗压强度增加,当填料的重量%增加重量%的宠物矩阵因为填料高度硬和刚性,然后携带最大负载比宠物矩阵。同时,填料非常好(粒径0.75到1毫米筛大小)所以表面积的比值较高。由于这些,填料降低了热膨胀和收缩,增加了刚度,并降低聚合收缩的宠物矩阵,然后增强复合材料的抗压强度。相反,宠物矩阵增加的重量%;它创造了空间,然后填充和宠物之间的附着力不好,导致抗压强度的衰减。此外,纤维凝聚体发生宠物造成色散问题,导致在抗压强度衰减( 18, 24, 25]。

图 12显示重量%的纤维的影响,宠物矩阵,填充加载在抗压强度。抗压强度是最大在70,和20重量%的纤维宠物矩阵和填充加载,分别。一般而言,抗压强度是最大重量%的纤维和填料时增加,宠物重量%降低。

纤维的影响,抗压强度矩阵,填料重量%。

 3.1.3。弯曲性能

抗弯强度增加当纤维负载增加和减少宠物矩阵和填料比例增加,如图 13。当复合纤维含量的增加,纤维和宠物之间的兼容性矩阵却降低了。

最大平均抗弯强度的复合材料。

复合材料的抗弯强度是最大(1067.59 MPa) 10重量%的纤维,85重量%的矩阵,分别和5重量%填料。相反,最低(809.754 MPa)挠曲强度重量%的纤维时,矩阵,及填料是10,70年,20,分别是(见图实现 13)。如上所述,减少可能与分散不匀有关矩阵的纤维和fiber-to-fiber纠葛,以及填料的最大重量%。填料的重量%与硬和复合材料的脆性性质。结果,更多的减少进行弯曲加载( 18, 27]。

(1)纤维的影响,宠物矩阵,填充加载弯曲强度。数据 (14日)和 14 (b)表明,弯曲强度增加,当纤维负载增加和减少宠物矩阵和填料比例增加。复合材料的抗弯强度增加线性与纤维成分。纤维含量的增加,从0到10 wt %的挠曲强度增加约24.15%。这可能是由于纤维存在给定复合截面上携带负载更高纤维重量%。

的影响(一)纤维加载的函数矩阵,(b)纤维作为填料的函数加载,加载和(c)矩阵作为填料在挠曲强度的函数。

图 14 (c)表明之间的交互(界面效应)矩阵和挠曲强度的填料。抗弯强度是没有改变(不重要)当矩阵和填料的重量%比例是否增加或减少关于彼此,因为填料更脆弱,硬,所以它不能进行最大弯曲加载( 26]。然而,进一步增加纤维含量高于最大值导致挠曲强度的降低。减少弯曲强度高重量%的纤维加载是由于增加fiber-to-fiber交互和分散问题。缺陷和失败时压力启动了有缺陷的细胞由于应力集中。因此,纤维可以承受弯曲力,包括压缩力和拉伸应力 18, 24- - - - - - 26]。

复合材料的抗弯强度更高,10点85年和5重量%的纤维,矩阵,分别和填料。相反,最低时挠曲强度纤维的重量百分比,矩阵,及填料是10,70,分别和20(见图 15)。如上所述,减少可能与纤维的分散不匀有关矩阵,fiber-to-fiber纠葛,最大重量%的填料使用。填料的重量%与硬的和僵化的属性组合。因此,越减少进行弯曲加载( 18, 27]。

纤维的影响,挠曲强度矩阵,填料重量%。

 3.1.4。复合材料的微观结构

6个样本选自生产(11个样本),和复合材料微观结构的观察。如图 16、纤维、宠物矩阵,填料成分分布均匀。玻璃纤维和水晶宠物矩阵不透明属性;由于这些,这是一个黑暗部分的微观结构和光学显微镜上的白色部分(10倍的放大)图像显示窗口玻璃的填料粒子由于其半透明的属性。这里,窗户玻璃越多,白表面观察或检测到更多的重量%玻璃纤维和PET矩阵的统一的深色表面观察到或发现在复合材料的晶体结构 24- - - - - - 26]。因为宠物的结晶度变化从无定形到相当高的水晶,聚(对苯二甲酸乙二醇酯乙烯)聚酯(PETP)可以高度透明,无色但通常是不透明和白色的厚部分。随着宠物降解,其颜色变化,第一个黄棕色,最后为黑色。维珍的宠物是透明的,再加工材料显示的是每个处理循环后增加着色。断链导致发色团物质的形成,这是很难隔离并负责在不久的紫外和可见的光吸收范围。也观察到的材料变得不透明,可能是因为链长度的减少改善连锁包装,增加结晶度程度和晶粒大小 25, 26, 28]。

微观结构不同的标本。

 4所示。结论

近年来,塑料(热塑性塑料和热固性材料)是一个主要材料为不同的应用程序,尤其是社会广泛用于包装固体和液体产品。在热塑性聚合物的聚(对苯二甲酸乙二醇酯乙烯)(PET)大量用于水包装的目的作为一个瓶子。产品的主要使用后,大多数发展中国家面临的短缺postconsumer处置废物网站和它成为一个非常严重的环境污染问题。废塑料和眼镜造成环境污染因其nonbiodegradability。为了缓解这个问题,浪费可以重复使用或回收PET瓶到其他产品。由于污染,重用可能不是一个有吸引力的选择但回收到不同的产品更有吸引力。回收废玻璃也是一个不错的选择,但这需要能量粉碎,融化,改革或重塑。出于这个原因,再生和利用废料资源,防止环境污染是一个大问题。

这项研究得到了一个了解其他的方法回收废聚酯瓶在保护环境,将会是一个漫长的过程,减少垃圾填埋场的废物处理。除了环境问题,它能够在收集和提供就业机会制造复合材料。这也可以为企业提供商业机会扩大产品线。

结论,这项研究的结果表明,一个有用的复合具有良好的属性可以成功开发使用玻璃纤维作为增强剂和浪费窗口玻璃作为填料和回收PET是一个矩阵。,可以得出几个结论关于力学性能的复合纤维负载的影响,填充加载,加载和宠物矩阵,即抗拉强度、抗压强度和抗弯强度属性。获得最佳性能的复合材料,纤维的重量百分比,宠物矩阵,和填料是8,72年,分别和20。玻璃纤维增强聚酯基复合材料的抗拉强度大大增加纤维重量分数的最佳水平,即。,除了这些有一个平的抗拉强度。10重量%的玻璃纤维,85重量%的宠物矩阵,和5重量%的车窗玻璃填料得到最大抗拉强度和抗弯强度81.625 MPa和1067.59 MPa,分别。最大抗压强度为1876.14 MPa时,玻璃纤维的重量百分比,宠物矩阵,和窗口玻璃填料是10,70年,分别和20。在此基础上,我们可以得出结论,抗拉强度和抗弯强度增加而增加玻璃纤维的重量%。抗压强度增加而增加窗户玻璃填料的重量%。

红外光谱表明,是有区别的废瓶宠物和回收的宠物。一些团体已经被回收的宠物;这就解释了脆性的回收PET瓶宠物而浪费。这可能是因为减少宠物分子量或链的长度由于吸湿、污染、氧化和热降解。因素导致减少物理、机械、化学和流变特性回收的宠物也会影响回收聚合物的脆性也使回收的宠物失去融化弹性行为。

最后,本研究的实施将实现两件事:将干净的环境和提供就业机会。

 数据可用性

所有相关数据手稿已经包括在内。

 的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

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