Eco-Friendly Polypropylene Composites Reinforced with Cellulose Fibers and Silica Nanoparticles

2025

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.3390/polym17101290
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

In this study, polymer composites based on a polypropylene (PP) matrix with the addition of cellulose and ES-40, used as a silica precursor, were investigated. These composites were designed to achieve enhanced biodegradability through the incorporation of bioavailable cellulose and to enable subsequent carbonization into carbon-silicon carbide systems. Rheological investigations revealed that the multicomponent mixtures exhibited pseudoplastic behavior over the shear rate range typical of injection molding, ensuring process stability without additional plasticization. Morphological analysis demonstrated that an optimal balance of PP, cellulose, and ES-40 promoted the formation of a three-dimensional network structure, leading to a significant increase in flexural modulus at the equal flexural strength despite some reduction in tensile strength. It was further shown that substituting fibrous cellulose with microcrystalline cellulose improved the composite homogeneity, thereby enhancing the density and mechanical properties, especially in systems with low polymer contents. Preliminary pyrolysis experiments indicated that these injection-molded composites can serve as precursors for fabricating bulk thermally stable products containing silicon carbide particles. The obtained results underscore the high potential of the developed materials for applications in conventional injection molding, the possibility of additive manufacturing, and processes requiring subsequent carbonization.