EFFECTS OF IMPREGNATION WITH STYRENE AND NANO-ZINC OXIDE ON FIRE-RETARDING, PHYSICAL, AND MECHANICAL PROPERTIES OF POPLAR WOOD
Cerne
EFFECTS OF IMPREGNATION WITH STYRENE AND NANO-ZINC OXIDE ON FIRE-RETARDING, PHYSICAL, AND MECHANICAL PROPERTIES OF POPLAR WOOD
Autor Correspondente: Hamid R. Taghiyari | [email protected]
Palavras-chave: Fire retarding properties, Nanocomposite, Nano-zinc oxide, Wood polymer composites
Resumos Cadastrados
Resumo Português:
Nanopartículas são amplamente aplicadas em compósitos de polímeromadeira (WPCs) nos últimos anos para melhorar algumas das desvantagens das espécies de madeira sólidas. No presente estudo, os efeitos de nanopartículas de ZnO nas propriedades de retardamento do fogo, propriedades físicas e mecânicas da madeira polimerizada de Populus foram investigadas. Espécimes de Poplar foram impregnados com monômero de estireno, contendo quatro diferentes conteúdos de óxido de nanozinco (ZnO) (0, 0,5, 1 e 1,5%, com base no peso seco do monômero). A microscopia eletrônica de varredura (SEM) revelou homogênea dispersão das nanopartículas de ZnO na matriz WPC. O ZnO melhorou propriedades físicas da madeira tais como a absorção de água e estabilidade dimensional. Além disso, as propriedades mecânicas aumentaram em comparação com as amostras de controle. O processo de impregnação também significativamente melhorou algumas das propriedades retardadoras de fogo, incluindo o tempo de ignição; no entanto, a natureza de inflamabilidade do estireno agravada alguns outros, como a área carbonizada. Concluiu-se que embora a maioria das propriedades foram melhoradas, a aplicação final do WPC deve ser tomada em consideração antes de tomar a decisão sobre a impregnar a madeira de Populus com estireno ou não.
Resumo Inglês:
Nanoparticles have been vastly applied in wood polymer composites (WPCs) in the recent years to improve some of the drawbacks of solid wood species. In the present study, the effects of ZnO nanoparticles on fire retarding, physical, and mechanical properties of polymerized poplar wood were investigated. Poplar specimens were impregnated with styrene monomer, containing four different contents of nanozinc oxide (ZnO) (0, 0.5, 1 and 1.5%, based on the dry weight of monomer). Results of the scanning electron microscopy (SEM) showed homogeneous dispersion of ZnO nanoparticles in the WPC matrix. Nano-zinc oxide improved physical properties such as dimensional stability and water absorption. Moreover, mechanical properties increased in comparison to the control specimens. The impregnation process also significantly improved some of the fire-retarding properties, including the ignition time; however, the flammability nature of styrene aggravated some others, such as carbonized area. It was concluded that, although most of the properties were improved, the final application of WPC should be taken in to consideration before making decision on whether or not to impregnate populus wood with styrene.
