提高咖啡或黑茶磨砂废物与聚合物基质之间的兼容性,通过烯处理来生产可持续的生物填充剂

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 聚合物化学 聚合物化学
• 可持续材料 可持续材料

背景情况:

• 生物废物利用是循环生物经济和减少环境影响的关键.
• 食品加工的副产品如咖啡粉 (CG) 和黑茶粉 (BTG) 具有作为可持续填充剂和染料的潜力.
• 乙烯 - 诺伯 (EN) 复合材料正在探索增强材料性能.

研究的目的:

• 研究使用CG和BTG作为EN复合材料中的生物填充剂和颜料.
• 评估用 (3-aminopropyl) triethoxysilane (APTS) 进行疏水处理对生物填充剂分散和复合物特性的影响.
• 评估经过处理和未经处理的用生物填充剂增强的EN复合材料的紫外线老化稳定性,机械性能和颜色特性.

主要方法:

• 福里埃变换红外光谱 (FTIR) 用于化学表征.
• 拉伸试验用于评估机械性能.
• 热重力测量分析 (TGA) 用于评估热稳定性.
• 扫描电子显微镜 (SEM) 用于形态分析.
• 颜色变化评估的光谱光度计方法.
• 紫外线老化测试 (50-300小时) 确定材料的耐用性.

主要成果:

• 对CG和BTG的化 (APTS处理) 改善了它们在EN矩阵内的分散.
• 疏水处理增强了聚合物复合材料的紫外线衰老抵抗力.
• 在300小时的紫外线老化 (老化因子0.6) 后,EN/CG-APTS复合材料显示出最佳的机械性能.
• 在300小时的紫外线老化后,EN/BTG-APTS复合材料呈现出最小的颜色变化 (ΔE = 7.8).

结论:

• 生物废物填充剂的疏水处理显著提高了它们与聚合物矩阵的兼容性.
• 改善的填充剂-矩阵兼容性导致可持续复合材料具有优越的紫外线老化抵抗力和机械性能.
• 当CG和BTG得到适当处理时,它们在可持续的聚合物材料技术中具有很大的应用潜力.