NiŢĂ TUDORACHI

MATERIALE COMPOZITE CU MATRICI POLIMERE

TERMOPLASTICE

EDITURA PIM9 789737 167705

ISBN 973-716-770-8

NIŢĂ

TUD

ORAC

HI

MAT

ERIA

LE C

OMPO

ZITE

CU

MAT

RICI

POL

IMER

E TE

RMOP

LAST

ICE

NIŢĂ TUDORACHI

MATERIALE COMPOZITE

CU MATRICI POLIMERE

TERMOPLASTICE

Editura PIM Iaşi – 2007

Referenţi ştiinţifici: Cercetător ştiinţific dr. Aurica Chiriac Prof. univ. dr. Constantin Luca

Tehnoredactare computerizată: Violeta Tudorachi

Niţă Tudorachi

EDITURĂ ACREDITATĂ DE CNCSIS BUCUREŞTI

ISBN : 978-973-716-770-5

Descrierea CIP a Bibliotecii Naţionale a României

TUDORACHI, NIŢĂ Materiale compozite cu matrice polimere termoplastice / Niţă Tudorachi. - Iaşi : PIM, 2007 Bibliogr. ISBN 978-973-716-770-5 62.002.3:678.7

CUPRINS

Pagina

CAPITOLUL I

DATE REFERITOARE LA MATERIALE COMPOZITE

1

1.1. Definiţie. Evoluţie. Clasificare 1

CAPITOLUL II

CONSIDERATII GENERALE ASUPRA CONCEPTULUI DE

BIODEGRADABILITATE

20

2.1. Definiţii generale 20

2.2. Modalităţi de degradare biologică a polimerilor 24

2.2.1. Reciclarea biologică 24

2.2.2. Degradarea enzimatică şi microbiană 27

2.3. Factorii care afectează activitatea enzimelor 30

2.4. Mecanisme de iniţiere a proceselor de biodegradare 31

2.5. Biodegradarea materialelor polimere naturale şi sintetice 37

2.5.1. Microorganisme şi enzime implicate în biodegradarea

produselor naturale

39

2.5.2. Biodegradarea celulozei 40

2.5.3. Biodegradarea ligninei 47

2.5.3.1. Reacţii şi enzime implicate în degradarea ligninei 50

2.5.4. Biodegradarea polimerilor sintetici şi a materialelor

compozite de tip polimer sintetic / polimer natural

53

CAPITOLUL III

MODIFICAREA SUPRAFEŢEI FIBRELOR NATURALE SI

POSIBILITĂŢI DE OBŢINERE A UNOR MATERIALE

COMPOZITE

65

3.1. Metode utilzate pentru modificarea fibrelor naturale 65

3.1.1. Metode fizice 65

3.1.2. Metode chimice 66

3.1.2.1. Modificarea energiei de suprafaţă 67

3.1.2.2. Impregnarea fibrelor 68

3.1.2.3. Grefarea prin copolimerizare 68

3.1.2.4. Utilizarea agenţilor de compatibilizare 69

3.1.2.5. Agenţi de cuplare utilizaţi pentru îmbunătăţirea

compatibilităţii fibrelor celulozice

76

3.2. Posibilităţi de obţinere a unor materiale compozite cu fibre

naturale

83

3.2.1. Influenţa umidităţii asupra prelucrării compozitelor armate

cu fibre naturale

83

3.2.2. Materiale compozite din polimeri termoreactivi şi fibre

naturale

84

3.2.3. Materiale compozite din polimeri termoplastici şi fibre

naturale

87

3.2.4. Materiale compozite hibride cu fibre naturale şi fibre de

sticlă sau carbon

88

3.2.5. Materiale compozite degradabile biologic 89

3.2.6. Materiale compozite din polimeri termoplastici şi lemn 90

3.2.6.1. Proprietăţile materialelor compozite din polimeri

termoplastici şi umpluturi de lemn netratate

91

3.2.6.2. Proprietăţile materialelor compozite din polimeri

termoplastici şi umpluturi de lemn modificate chimic.

92

CAPITOLUL IV

MATERIALE COMPOZITE BIODEGRADABILE PE BAZĂ

DE POLIETILENĂ ŞI POLIMERI NATURALI

96

4.1. Realizarea materialelor compozite 97

4.2. Biodegradarea în condiţii naturale 101

4.2.1. Proprietăţi mecanice după biodegradare în sol 101

4.2.2. Pierderi de masă după biodegradare 107

4.2.3. Microscopie electronică de baleiaj 111

4.3. Biodegradarea în condiţii controlate 117

4.3.1. Testul de biodegradare pe mediu de agar inoculat cu fungi 117

CAPITOLUL V

MATERIALE COMPOZITE CU MATRICI

TERMOPLASTICE DE TIP POLIAMIDĂ

122

5.1. Poliamide în componenţa materialelor compozite moderne 123

5.1.1. Poliamide ca polimeri tehnologici 123

5.2. Materiale compozite cu matrice poliamidică şi fibre de

sticlă

127

5.3. Materiale compozite pe bază de poliamidă şi lemn 133

5.4. Materiale compozite pe bază de copoliamidă şi lemn 146

5.4.1. Copoliamida - matrice termoplastică 146

5.4.2. Materiale compozite copoliamidă/lemn 151

CAPITOLUL VI

METODE DE TESTARE ŞI EVALUARE A

BIODEGRADABILITĂŢII

157

6.1. Testul STURM 159

6.2. Metode de testare în mediu de compost 164

6.3. Degradarea aerobă şi anaerobă 166

6.4. Testul sticlei închise 168

6.5. Testul în cutii Petri 168

6.6. Testul camerei ambiante 169

6.7. Standarde ASTM 171 BIBLIOGRAFIE 174