Published November 28, 2018 | Version v1
Publication Metadata-only

Enhancement of the Thermomechanical Properties of a Fly Ash- and Carbon Black-Filled Polyvinyl Chloride Composite by Using Epoxidized Soybean Oil as a Secondary Bioplasticizer

Creators

  • 1. Viet Tri University of Industry
  • 2. Vietnam Academy of Science and Technology
  • 3. Ton Duc Thang University
  • 4. Trường ĐH Nguyễn Tất Thành

Description

Plasticized polyvinyl chloride (PVC) was fabricated using epoxidized soybean oil (ESBO) as a secondary bioplasticizer with dioctyl phthalate (DOP). The PVC/MFA/CB composites were prepared by melt mixing of the plasticized PVC with modified fly ash (MFA), carbon black N330 (CB), and polychloroprene (CR) in a Haake Rheomix mixer using a rotation speed of 50 rpm at 175°C for 6 min and then compressed by Toyoseiki pressure machine under 15 MPa. The effect of ESBO content on morphology, melt viscosity, tensile properties, and flame retardancy of PVC/MFA/CB composites was investigated. The obtained results showed that the incorporation of ESBO has significantly enhanced the processing ability, Young's modulus, tensile strength, and elongation at break of the PVC/MFA/CB composites. The torque of PVC/MFA/CB composites was increased to approximately 12% when 50 wt% of DOP was replaced by ESBO. When ESBO was 20 wt% in comparison with DOP weight, the elongation at break, tensile strength, and Young's modulus of the composites were increased to 48%, 24%, and 4.5%, respectively. Correspondingly, thermogravimetric analysis results confirmed that ESBO had improved the thermostability of the PVC composites. The ESBO have potential as a secondary bioplasticizer replacement material for DOP owing to their better thermomechanical stability.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تم تصنيع كلوريد البولي فينيل الملدن (PVC) باستخدام زيت فول الصويا المؤكسد (ESBO) كملدن حيوي ثانوي مع ثنائي أوكتيل الفثالات (DOP). تم تحضير المواد المركبة PVC/MFA/CB عن طريق خلط ذوبان PVC الملدن مع الرماد المتطاير المعدل (MFA)، وأسود الكربون N330 (CB)، والبولي كلوروبرين (CR) في خلاط Haake Rheomix باستخدام سرعة دوران 50 دورة في الدقيقة عند 175 درجة مئوية لمدة 6 دقائق ثم ضغطها بواسطة آلة ضغط Toyoseiki تحت 15 ميجا باسكال. تم التحقيق في تأثير محتوى ESBO على المورفولوجيا، ولزوجة الذوبان، وخصائص الشد، ومثبطات اللهب لمركبات PVC/MFA/CB. أظهرت النتائج التي تم الحصول عليها أن دمج ESBO قد عزز بشكل كبير من قدرة المعالجة ومعامل يونغ وقوة الشد والاستطالة عند كسر مركبات PVC/MFA/CB. تم زيادة عزم دوران المواد المركبة PVC/MFA/CB إلى حوالي 12 ٪ عندما تم استبدال 50 ٪ بالوزن من DOP بـ ESBO. عندما كان ESBO 20 ٪ بالوزن مقارنة بوزن DOP، تمت زيادة الاستطالة عند الكسر وقوة الشد ومعامل Young للمواد المركبة إلى 48 ٪ و 24 ٪ و 4.5 ٪ على التوالي. في المقابل، أكدت نتائج تحليل الجاذبية الحرارية أن ESBO قد حسنت من الثبات الحراري لمركبات PVC. لدى ESBO إمكانات كمواد بديلة للبلاستيك الحيوي الثانوي لـ DOP بسبب استقرارها الميكانيكي الحراري الأفضل.

Translated Description (French)

Le polychlorure de vinyle (PVC) plastifié a été fabriqué en utilisant de l'huile de soja époxydée (ESBO) comme bioplastifiant secondaire avec du phtalate de dioctyle (DOP). Les composites PVC/MFA/CB ont été préparés par mélange à l'état fondu du PVC plastifié avec des cendres volantes modifiées (MFA), du noir de carbone N330 (CB) et du polychloroprène (CR) dans un mélangeur Haake Rheomix à une vitesse de rotation de 50 tr/min à 175 °C pendant 6 min, puis comprimés par une machine à pression Toyoseiki sous 15 MPa. L'effet de la teneur en ESBO sur la morphologie, la viscosité à l'état fondu, les propriétés de traction et l'ignifugation des composites PVC/MFA/CB a été étudié. Les résultats obtenus ont montré que l'incorporation d'ESBO a considérablement amélioré la capacité de traitement, le module de Young, la résistance à la traction et l'allongement à la rupture des composites PVC/MFA/CB. Le couple des composites PVC/MFA/CB a été augmenté à environ 12% lorsque 50% enpoids de DOP a été remplacé par ESBO. Lorsque l'ESBO était de 20 % en poids par rapport au poids DOP, l'allongement à la rupture, la résistance à la traction et le module d'Young des composites ont été augmentés à 48 %, 24 % et 4,5 %, respectivement. En conséquence, les résultats de l'analyse thermogravimétrique ont confirmé que l'ESBO avait amélioré la thermostabilité des composites PVC. Les ESBO ont un potentiel en tant que matériau de remplacement de bioplastifiant secondaire pour la DOP en raison de leur meilleure stabilité thermomécanique.

Translated Description (Spanish)

El cloruro de polivinilo plastificado (PVC) se fabricó utilizando aceite de soja epoxidado (esbo) como bioplastificante secundario con ftalato de dioctilo (DOP). Los compuestos de PVC/MFA/CB se prepararon mezclando en estado fundido el PVC plastificado con cenizas volantes modificadas (MFA), negro de carbón N330 (CB) y policloropreno (CR) en un mezclador Haake Rheomix usando una velocidad de rotación de 50 rpm a 175 °C durante 6 min y luego se comprimieron con una máquina de presión Toyoseiki a 15 MPa. Se investigó el efecto del contenido de esbo sobre la morfología, la viscosidad en estado fundido, las propiedades de tracción y la pirorretardancia de los compuestos de PVC/MFA/CB. Los resultados obtenidos mostraron que la incorporación de Esbo ha mejorado significativamente la capacidad de procesamiento, el módulo de Young, la resistencia a la tracción y el alargamiento a la rotura de los compuestos de PVC/MFA/CB. El torque de los compuestos de PVC/MFA/CB aumentó a aproximadamente el 12% cuando el 50% enpeso de DOP fue reemplazado por esbo. Cuando esbo fue del 20% en peso en comparación con el peso de DOP, el alargamiento a la rotura, la resistencia a la tracción y el módulo de Young de los compuestos aumentaron al 48%, 24% y 4,5%, respectivamente. En consecuencia, los resultados del análisis termogravimétrico confirmaron que Esbo había mejorado la termoestabilidad de los compuestos de PVC. El esbo tiene potencial como material de reemplazo de bioplastificante secundario para DOP debido a su mejor estabilidad termomecánica.

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تعزيز الخصائص الميكانيكية الحرارية لمركب كلوريد البولي فينيل المملوء بالرماد المتطاير والكربون الأسود باستخدام زيت فول الصويا المؤكسد كملدن حيوي ثانوي
Translated title (French)
Amélioration des propriétés thermomécaniques d'un composite de chlorure de polyvinyle chargé de cendres volantes et de noir de carbone en utilisant de l'huile de soja époxydée comme bioplastifiant secondaire
Translated title (Spanish)
Mejora de las propiedades termomecánicas de un compuesto de cloruro de polivinilo relleno de cenizas volantes y negro de carbono mediante el uso de aceite de soja epoxidado como bioplastificante secundario

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2902584353
DOI
10.1155/2018/8428736

Is supplement to
https://openalex.org/W4386417555 (Other)
https://openalex.org/W4252370117 (Other)
https://openalex.org/W4230608060 (Other)
https://openalex.org/W280916397 (Other)
https://openalex.org/W2091783553 (Other)
https://openalex.org/W2073797770 (Other)
https://openalex.org/W2035024798 (Other)
https://openalex.org/W2019815831 (Other)
https://openalex.org/W1982280472 (Other)
https://openalex.org/W1967250746 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Vietnam

References

  • https://openalex.org/W1247550405
  • https://openalex.org/W1985666551
  • https://openalex.org/W1990579815
  • https://openalex.org/W2004994330
  • https://openalex.org/W2016709115
  • https://openalex.org/W2022934930
  • https://openalex.org/W2036241602
  • https://openalex.org/W2048142082
  • https://openalex.org/W2060165008
  • https://openalex.org/W2083817425
  • https://openalex.org/W2091451214
  • https://openalex.org/W2161201314
  • https://openalex.org/W2238546651
  • https://openalex.org/W2791959286
  • https://openalex.org/W2792605913