وولاستونیت، جایگزینی مناسب برای الیاف شیشه در کامپوزیت‌های آکریلیونیتریل- بوتادی‌ا‌ن-استیرن

فرضیه: استفاده از الیاف شیشه در کامپوزیت‌های آکریلیونیتریل-بوتادی‌ان-استیرن (ABS) دارای مشکلاتی نظیر گرانی الیاف شیشه، سایش در تجهیزات فراورش، مشکلات زیست‌‌محیطی و بهداشتی طی بازیافت و کاهش استحکام ضربه‌ای کامپوزیت است. در این پژوهش، اثر وولاستونیت عمل‌آوری‌شده با سیلان دارای ساختار سوزنی و شبیه به الیاف شیشه، بر خواص مکانیکی کامپوزیت‌های ABS-وولاستونیت مطالعه و با کامپوزیت‌های ABS-الیاف شیشه مقایسه شد. روش‌ها: کامپوزیت‌های ABS با استفاده از دو نوع وولاستونیت با مشخصات هندسی متفاوت در درصدهای وزنی مختلف تهیه شدند. نحوه پراکنش وولاستونیت در ماتریس ABS با ریزنگارهای میکروسکوپی الکترونی پویشی (SEM) و خواص مکانیکی آن‌ها براساس آزمون‌های کشش و ضربه Izod مطالعه شد. سپس با انتخاب نوع وولاستونیت مناسب خواص کششی، گرمایی و دینامیکی-مکانیکی کامپوزیت‌های آن با کامپوزیت‌های ABS-الیاف شیشه در درصدهای مشابه فاز تقویت‌کننده مقایسه شد. یافته‌ها: نتایج تجربی اثر چشمگیر ویژگی‌های هندسی به‌ویژه نسبت طول به قطر وولاستونیت را بر استحکام ضربه‌ای کامپوزیت ABS نشان داد که به‌دلیل برهم‌کنش بین‌سطحی مناسب میان ماتریس پلیمر و پرکننده بود. همچنین، نتایج پژوهش حاکی از بهبود چشمگیر استحکام ضربه‌ای کامپوزیت‌های ABS-وولاستونیت نسبت به ABS-الیاف شیشه بود، در حالی که مدول و استحکام و نیز دمای نرم‌شدگی ویکات در حد قابل قبولی نسبت به کامپوزیت‌های ABS-الیاف شیشه حفظ شده بود. با توجه به نتایج، کامپوزیت‌های ABS-وولاستونیت می‌توانند در بسیاری از کاربردها جایگزین مناسبی برای کامپوزیت‌های ABS-الیاف شیشه باشند.