Nanokuitujen silanointi ja niiden käyttö biokomposiiteissa

Abstract

Nykypäivänä uusiutuvien materiaalien käyttö on alasta riippumatta ensiarvoisen tärkeää ja niitä käytetään paljon. Tämän vuoksi näistä uusiutuvista materiaaleista tulisi saada yhtä kestäviä, kuin vastaavista ei-uusiutuvista materiaaleista. Tämän työn tavoitteena oli tarkastella, voidaanko polypropeenipohjaisten komposiittien mekaanisia ominaisuuksia parantaa hydrofobisoimalla nanokuituja. Nanokuitujen hydrofobisointi saavutettiin annostelemalla nanokuituihin silaania eri annoksia.

Työn aikana valmistettiin nanokuituarkkeja ja biokomposiittifilmejä mikrofibrilloidusta sulfonoidusta kuusipurusta, mikrofibrilloidusta kuusipurusta, mikrofibrilloidusta mäntypurusta ja mikrofibrilloidusta valkaistusta havuselluloosasta. Työn tarkoituksena oli saada kerättyä dataa nanokuituarkkien ja biokomposiittifilmien vetolujuusmittauksista, joista käy ilmi, onko kuitujen silyloinnilla vaikutusta komposiittien mekaanisiin ominaisuuksiin. Nanokuituarkeille suoritettiin vetolujuusmittauksien lisäksi kontaktikulmamittaukset.

Vetolujuusmittauksissa ei havaittu selkeää trendiä nanokuitujen tai silaaniannoksien välillä. Tähän on voinut vaikuttaa muun muassa silaanin vähäinen dispergoituminen kuituihin, termoplastisen polymeerin valinta tai itse prosessi, joka oli tässä työssä ekstruusioprosessi.