Influence of aggressive media on mechanical properties of wood-polymer composites

Mechanical properties of two samples of decking boards were measured after exposure in rain and chlorinated water, in ice, and in a mixture of gasoline and water in different concentrations from 1 to 7%. Samples consisting of 60% wood flour, 30% polyvinyl chloride and 10% additives were used for measurements. Additives are flame retardants, stabilizers, modifiers and dyes. The mineral filler CaCO3 was used as modifiers. For sample №1, the CaCO₃ content was 42% and the wood content was 18%. For sample №2, the CaCO₃ content was 24% and the wood content was 36%. As a result of measurements after exposure for 150 days, it was found that the specific impact strength increases by 120%, the bending strength decreases by 60%, and the Shore D hardness decreases by a maximum of 10%. Consequently, decking boards can be confidently used for a long time, since a number of properties almost do not change, but even increase, and some decrease in strength remains within acceptable values.

1. Мороз П.А., Аскадский Ал.А., Мацеевич Т.А., Соловьева Е.В., Аскадский А.А. Применение вторичных полимеров для производства древесно-полимерных композитов // Пластические массы. 2017. № 9-10. С. 56–61.

2. Мацеевич Т.А., Аскадский А.А. Механические свойства террасной доски на основе полиэтилена, полипропилена и поливинилхлорида // Строительство: наука и образование. 2017. Т. 7. Выпуск 3(24). С. 48–59.

3. Абушенко А.В., Воскобойников И.В., Кондратюк В.А. Производство изделий из ДПК // Деловой журнал по деревообработке. 2008. № 4. С. 88–94.

4. Ершова О.В., Чупрова Л.В., Муллина Э.Р., Мишурина О.А. Исследование зависимости свойств древесно-полимерных композитов от химического состава матрицы // Современные проблемы науки и образования. 2014. № 2. С. 26. Режим доступа: https://www.science-education.ru/ru/article/view?id=12363.

5. Клесов А.А. Древесно-полимерные композиты /пер. с англ. А. Чмеля. СПб.: Научные основы и технологии, 2010. 736 с.

6. Walcott М.Р., Englund К.A. A technology review of wood-plastic composites; 3ed. N.Y.: Reihold Publ. Corp., 1999. 151 p.

7. Руководство по разработке композиций на основе ПВХ / под. ред. Р.Ф. Гроссмана; пер. с англ. под ред. В.В. Гузеева. СПб. : Научные основы и технологии. 2009. 608 с.

8. Kickelbick G. Introduction to hybrid materials // Hybrid Materials: Synthesis, Characterization, and Applications / G. Kickelbick (ed.). Weinheim : Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2007. 498 P.

9. Низамов Р.К. Поливинилхлоридные композиции строительного назначения с полифункциональными наполнителями : дис. … докт. техн. наук. Казань, 2007. 369 с.

10. Stavrov V.P., Spiglazov A.V., Sviridenok A.I. Rheological parameters of molding thermoplastic composites high-filled with wood particles // International Journal of Applied Mechanics and Engineering. 2007. Vol. 12. No. 2. Рp. 527–536.

11. Бурнашев А.И. Высоконаполненные поливинилхлоридные строительные материалы на основе нано-модифицированной древесной муки : дис. … канд. техн. наук. Казань, 2011. 159 с.

12. Askadskii А., Matseevich Т., Askadskii Al., Moroz P., Romanova E. Structure and Properties of Wood-Polymer Composites (WPC). Cambridge Scholars Publishing, Cambridge, 2019, 223 p.

13. Регель В.Р., Бережкова Г.В., Дубов Г.А., Заводская лаборатория, 1959. Т.25, № 1, 101103.

14. Дубов Г.A., Регель В.Р. Журнал технической физики, 1955. Т. 25, № 12, 25422546.

15. Аскадский А.А., Мацеевич Т.А., Попова М.Н. Вторичные полимерные материалы. Механические и барьерные свойства, пластификация, смеси и нанокомпозиты. М.: Изд-во АСВ, 2017, 490 с.