Impact Properties of Oil Palm Empty Fruit Bunch Filled Impact Modified Unplasticised Poly (vinyl Chloride) Composites

Abstract

Komposit bertetulang tandan kosong buah sawit (EFB) merupakan bidang yang terkini muncul dalam teknologi polimer. EFB ialah pengisi berkos rendah serta ketumpatan rendah, bersifat tentu yang tinggi dan tidak bersifat menghakis. Oleh itu komposit jenis ini mempunyai pelbagai kebaikan berbanding dengan komposit bergentian. Objektif utama kajian dalam kertas kerja ini adalah untuk mengetahui kesan penambahan pengisi EFB dan pengubahsuai impak, iaitu polietilena berklorin (CPE) dan akrilik terhadap sifat mekanikal komposit PVC–U berpengisi EFB. Semasa penyediaan sampel, PVC–U dan additif pada mulanya telah diadun kering dengan menggunakan pengadun sebelum disebatikan menjadi kepingan dengan menggunakan penyebati dua–pengguling. Alat penekan panas telah digunakan untuk menghasil spesimen untuk ujian impak dengan menggunakan alat jenis pendulum dalam mod Izod. Keputusan daripada ujian impak sampel PVC–U tanpa pengisi untuk kedua–dua pengubahsuai impak telah menunjukkan perubahan dari mod rapuh kepada mod mulur dengan bertambahnya kepekatan pengubahsuai impak. Penambahan pengisi EFB ke dalam PVC–U tanpa terubahsuai dan PVC–U terubah suai telah mengakibatkan pengurangan kepada kekuatan impak. Apabila EFB bertambah daripada 10 sehingga 40 phr, pengurangan kekuatan impak adalah 40% untuk PVC–U berpengubahsuai impak akrilik dan 30% untuk PVC–U berpengubahsuai CPE. Hanya sedikit pengurangan kekuatan impak untuk komposit PVC–U tanpa terubah suai. Kesan kekurangan dari pengisi terhadap prestasi impak adalah disebabkan ketidakmampuan pengisi untuk melepaskan tegasan melalui mekanisme yang dikenali sebagai alahan ricihan sebelum patah. Pengubahsuai impak telah didapati berkesan untuk meningkatkan kekuatan impak komposit PVC–U berpengisi EFB. Bagaimanapun, keberkesanannya berkurangan dengan pertambahan pengisi. Kekuatan impak PVC–U berpengubahsuai CPE adalah lebih tinggi daripada PVC–U berpengubahsuai akrilik pada pengisi muatan 20 phr dan lebih. Kata kunci: Tandan buah kelapa sawit; poli (vinil klorida); pengubahsuaian impak; kekuatan impak; komposit Oil palm empty fruit bunch (EFB) reinforced composite is an emerging area in polymer technology. EFB is a low cost filler with low density, high specific properties as well as being non-abrasive. This type of composites offers several advantages comparable to those of conventional fiber composites. The main objective of the investigation reported in this paper is to study the effect of EFB filler loading and impact modifiers, namely chlorinated polyethylene (CPE) and acrylic on the mechanical properties of EFB filled–PVC–U composites. In preparing the samples, the PVC-U resins and the additives were initially dry blended using a laboratory blender before being milled into sheets using a two–roll mill. Test specimens were prepared using a hot press and impact tested using a pendulum type machine according to Izod mode. The results from the impact test showed that the unfilled PVC–U samples of both impact modifiers changes from brittle to ductile mode with increasing impact modifier concentration. The incorporation of EFB into unmodified PVC–U and modified PVC–U has resulted in the reduction of impact strength. As the EFB filler content increases from to 10 to 40 phr, impact strength reduction of about 40% and 30% was observed for acrylic–modified PVC–U and CPE–modified PVC–U, respectively. The impact strength reduction was only marginal for unmodified PVC–U composites. The detrimental effect of fillers on the impact performance was due to the volume taken up. Fillers unlike the matrix are incapable of dissipating stress through the mechanisms known as shear yielding prior to fracture. The impact modifier was found to be effective in enhancing the impact strength of EFB–filled PVC–U composites. However, the effectiveness decreases with increasing filler loadings. The impact strength of CPE–modified PVC–U was higher than acrylic–modified PVC–U at filler loading at 20 phr and higher. Key words: oil palm empty fruit bunch; poly (vinyl chloride); impact modifier; impact strength; composites