Published November 1, 2022 | Version v1
Publication Metadata-only

Flammability and mechanical properties of Timoho fiber-reinforced polyester composite combined with iron powder filler

Creators

  • 1. University of Brawijaya
  • 2. University of Mataram
  • 3. King Mongkut's University of Technology North Bangkok

Description

Natural fiber reinforced composites are usually added with fillers to improve their performance. However, this often affects the other composite properties. This study describes the successful development of timoho fiber (TF)-reinforced polyester composites combined with iron powder (IP) filler. Composite fabrication used hot press method. Flame, thermal, mechanical, and morphological characteristics were analyzed to determine the effect of variations on the volume fraction of IP filler in polyester composites with 30% (wt) TF. The results showed that the PTF composite had the highest tensile strength of 119.26 MPa. The impact toughness and the highest compressive strength were obtained at 126.74 kJ/m2 and 155.72 MPa, respectively, for the TF10IP composite. The elongation of the polyester composite decreased with the addition of IP filler from 3.58% to 2.19%. In contrast to elongation, the modulus of elasticity of the polyester composite increased from 4.14 to 4.94 GPa with the addition of IP filler. However, the thermal stability (TGA) and flame resistance of the composite increased. Observation of composite fracture morphology revealed the appearance of voids and TF pullout which supported the analysis of composite tensile strength.

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

Translated Description (Arabic)

عادة ما تضاف المواد المركبة المقواة بالألياف الطبيعية مع الحشو لتحسين أدائها. ومع ذلك، غالبًا ما يؤثر هذا على الخصائص المركبة الأخرى. تصف هذه الدراسة التطور الناجح لمركبات البوليستر المقوى بألياف التيموهو (TF) جنبًا إلى جنب مع حشو مسحوق الحديد (IP). يستخدم التصنيع المركب طريقة الضغط الساخن. تم تحليل الخصائص اللهب والحرارية والميكانيكية والمورفولوجية لتحديد تأثير الاختلافات على جزء الحجم من حشو IP في مركبات البوليستر مع 30 ٪ (بالوزن) TF. أظهرت النتائج أن مركب PTF كان لديه أعلى قوة شد تبلغ 119.26 ميجا باسكال. تم الحصول على صلابة التأثير وأعلى قوة ضغط عند 126.74 كيلو جول/م 2 و 155.72 ميجا باسكال، على التوالي، لمركب TF10IP. انخفضت استطالة مركب البوليستر مع إضافة حشو IP من 3.58 ٪ إلى 2.19 ٪. على النقيض من الاستطالة، زاد معامل مرونة مركب البوليستر من 4.14 إلى 4.94 جيجا باسكال مع إضافة حشو IP. ومع ذلك، زاد الاستقرار الحراري (TGA) ومقاومة اللهب للمركب. كشفت ملاحظة مورفولوجيا الكسر المركب عن ظهور الفراغات وانسحاب TF الذي دعم تحليل قوة الشد المركبة.

Translated Description (French)

Les composites renforcés de fibres naturelles sont généralement ajoutés avec des charges pour améliorer leurs performances. Cependant, cela affecte souvent les autres propriétés du composite. Cette étude décrit le développement réussi de composites polyester renforcés de fibres de timoho (TF) combinés à une charge de poudre de fer (IP). Procédé de presse à chaud utilisé pour la fabrication de composites. Les caractéristiques de flamme, thermiques, mécaniques et morphologiques ont été analysées pour déterminer l'effet des variations sur la fraction volumique de la charge IP dans les composites de polyester avec 30% (en poids) de TF. Les résultats ont montré que le composite PTF avait la résistance à la traction la plus élevée de 119,26 MPa. La ténacité aux chocs et la résistance à la compression la plus élevée ont été obtenues à 126,74 kJ/m2 et 155,72 MPa, respectivement, pour le composite TF10IP. L'allongement du composite polyester diminue avec l'ajout de charge IP de 3,58% à 2,19%. Contrairement à l'allongement, le module d'élasticité du composite polyester a augmenté de 4,14 à 4,94 GPa avec l'ajout de charge IP. Cependant, la stabilité thermique (TGA) et la résistance à la flamme du composite ont augmenté. L'observation de la morphologie des fractures composites a révélé l'apparition de vides et d'arrachements TF qui ont soutenu l'analyse de la résistance à la traction composite.

Translated Description (Spanish)

Los composites reforzados con fibra natural suelen añadirse con rellenos para mejorar su rendimiento. Sin embargo, esto a menudo afecta a las otras propiedades del compuesto. Este estudio describe el desarrollo exitoso de compuestos de poliéster reforzado con fibra timoho (TF) combinados con relleno de polvo de hierro (IP). Fabricación de materiales compuestos utilizando el método de prensado en caliente. Se analizaron las características de llama, térmicas, mecánicas y morfológicas para determinar el efecto de las variaciones en la fracción de volumen de relleno IP en compuestos de poliéster con 30% (peso) de TF. Los resultados mostraron que el compuesto PTF tuvo la mayor resistencia a la tracción de 119.26 MPa. La tenacidad al impacto y la mayor resistencia a la compresión se obtuvieron a 126.74 kJ/m2 y 155.72 MPa, respectivamente, para el compuesto TF10IP. El alargamiento del compuesto de poliéster disminuyó con la adición de relleno IP de 3.58% a 2.19%. En contraste con el alargamiento, el módulo de elasticidad del compuesto de poliéster aumentó de 4,14 a 4,94 GPa con la adición de relleno IP. Sin embargo, la estabilidad térmica (TGA) y la resistencia a la llama del compuesto aumentaron. La observación de la morfología de la fractura compuesta reveló la aparición de huecos y la extracción de TF, lo que respaldó el análisis de la resistencia a la tracción del compuesto.

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
القابلية للاشتعال والخصائص الميكانيكية لمركب البوليستر المقوى بالألياف تيموهو مع حشو مسحوق الحديد
Translated title (French)
Inflammabilité et propriétés mécaniques du composite polyester renforcé de fibres Timoho combiné à une charge de poudre de fer
Translated title (Spanish)
Inflamabilidad y propiedades mecánicas del compuesto de poliéster reforzado con fibra Timoho combinado con relleno de polvo de hierro

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4295532988
DOI
10.1016/j.jmrt.2022.09.025

Is supplement to
https://openalex.org/W4378175347 (Other)
https://openalex.org/W4281555835 (Other)
https://openalex.org/W2976637636 (Other)
https://openalex.org/W2626433236 (Other)
https://openalex.org/W2382032830 (Other)
https://openalex.org/W2358630745 (Other)
https://openalex.org/W2348803601 (Other)
https://openalex.org/W2187879309 (Other)
https://openalex.org/W2151247174 (Other)
https://openalex.org/W2042120492 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Thailand

References

  • https://openalex.org/W1821094054
  • https://openalex.org/W1981908420
  • https://openalex.org/W2030278984
  • https://openalex.org/W2056792878
  • https://openalex.org/W2061877675
  • https://openalex.org/W2072411594
  • https://openalex.org/W2110197804
  • https://openalex.org/W2179627048
  • https://openalex.org/W2238442238
  • https://openalex.org/W2336755209
  • https://openalex.org/W2402808284
  • https://openalex.org/W2560827820
  • https://openalex.org/W2754789846
  • https://openalex.org/W2769758249
  • https://openalex.org/W2791886944
  • https://openalex.org/W2899155026
  • https://openalex.org/W2976279382
  • https://openalex.org/W2986107996
  • https://openalex.org/W2995158195
  • https://openalex.org/W3001551078
  • https://openalex.org/W3004054898
  • https://openalex.org/W3043035077
  • https://openalex.org/W3102653853
  • https://openalex.org/W3107430950
  • https://openalex.org/W3123330312
  • https://openalex.org/W3127719170
  • https://openalex.org/W3134910150
  • https://openalex.org/W3138304711
  • https://openalex.org/W3143142401
  • https://openalex.org/W3152928582
  • https://openalex.org/W3160001421
  • https://openalex.org/W3169065845
  • https://openalex.org/W3184257649
  • https://openalex.org/W3190878883
  • https://openalex.org/W3205084338
  • https://openalex.org/W4213444731
  • https://openalex.org/W4221062932
  • https://openalex.org/W4225159766