چكيده:
چند سازه چوب پلاستیک، از جمله مواد مهندسی و ساختمانی جدید هستند که در سالهای اخیر به طور جدی مورد توجه قرارگرفته اند. تولید و مصرف این محصولات در سطح جهان با شتاب زیادی در حال گسترش است.; اين چند‌سازه‌ها از اختلاط الیاف و ذرات چوب و سایر مواد لیگنو‌سلولزی مثل ساقه و کاه گندم، برنج، ذرت و کنف با پلیمرهای ترمو پلاست ( پلاستیک ) در حالت مذاب حاصل می‌شود، مزيت مهم اين محصولات كاهش فشار بر جنگل به دليل عدم وابستگي به منابع جنگلي و چوب ماسيو است. در فرآیند ساخت کامپوزیت‌های چوب-پلاستیک علاوه بر مواد اولیه اصلی ترکیبات دیگری نیز عموما در حد 1%تا 5% مورد استفاده قرار می‌گیرند؛ اگرچه میزان مصرف افزودنی‌ها در فرمولاسیون کم است، اما همین مقدار تاثیري عمده بر فرایندپذیری، خواص مکانیکی و همچنین قیمت تمام شده محصول دارند. این مطالعه به منظور شناسايي معرفي انواع مواد افزودني مورد استفاده در صنعت چوب-پلاستيك، و همچنين مروري بر تركيبات و ساز و كار عملكرد هر يك از آنها در فرايند توليد صورت پذيرفت. مهمترين تركيبات مورد استفاده به عنوان مواد افزودني در اين صنعت عبارتند از : جفت کننده ها، آنتی اکسیدان‌ها، فوم کننده‌ها، اصلاح کننده‌های ضربه، پایدار کننده‌های حرارتی، پایدار کننده‌های نوری، عوامل ضد میکروب و ضد قارچ، رادیکال سازها، عوامل کند ساز، کمک فرایند‌ها، عوامل رنگی‌ساز، تركيبات تاخیر انداز شعله و ... در انتها نيز به تکنیکهای مختلف پیش تیمار الیاف طبیعی و پلاستیک پرداخته ‌شد. حضور برخی افزودنی ها جهت تولید فراورده‌هاي الزامی است. زیرا فرایند پذیری مواد پلاستیکی بدون استفاده از کمک فرآیندهایی مثل روان کننده‌ها بسیار مشکل و حتي غير ممكن است. اما استفاده از برخی دیگر سبب بهبود خواص مکانیکی، افزایش طول عمر و یا بهبود برخی خواص فیزیکی و ظاهري محصول نهايي می شود؛ لذا لازم است كه با توجه به نوع پلاستيك مورد استفاده و تكنيك توليد محصول نهايي، از مواد افزودني متناسب به ميزان لازم استفاده نمود.

واژه های کلیدی: مواد افزودني - كمك فرايندها - عوامل جفت كننده – چوب پلاستيك- WPC

مقدمه
با نگاهی به وضعیت جنگلهای شمال کشور - که تنها 5/7% از مساحت کشور را در برمی‌گیرد.و عنايت به اينكه جنگلهاي شمال با همین وضعیت بغرنج هنوز اصلی‌ترین منبع داخلی تامین چوب آلات و مواد اولیه مصنوعات چوبی و کاغذی هستند- حساسیت و آسیب پذیری آن به وضوح نمایان شده فلذا لزوم یافتن جایگزینی مناسب و اتکا به سایر منابع و مواد برای صنعت چوب خود نمائی می کند]2و5 [. کمبود منابع جنگلی و چوبی در کشور ما حقیقتی تلخ و انکار ناپذیر است که به تبع آن کاهش ظرفیت تولید و حتی در موارد متعددی تعطیلی کارخانجات صنایع چوب را درسالهای اخیر در پی داشته است. بر اساس مطالعات صورت گرفته، ارزش زيست محيطي جنگلها تا 400 برابر ارزش آنها در توليد چوب است(16). مطابق با آمار سازمان جنگلها بهره برداري از جنگلهاي شمال طي ده سال گذشته از2 ميليون و 200 هزار متر مكعب به كمتر از يك ميليون مترمكعب رسيده و این به معنی كاهش پنجاه درصدی در عرضه چوب به بازار مصرف است]5 [کامپوزیت های چوب – پلاستیک كه عمدتا برپایه خانواده پلي اتيلن PE، پلي پروپيلنPP و پلي استايرنPS پلي (وينيل كلرايد)PVC ساخته می شوند؛ اين فراورده‌ها در بسياري از مصارف و كاربردها مي‌توانند مشابه و حتي بهتر از چوب هستند.] 6و1 [
در فرآیند ساخت کامپوزیتهای الیاف طبیعی / پلاستیک علاوه بر مواد اولیه اصلی ترکیبات دیگری نیز عموما در حد 1%تا 5% مورداستفاده قرار می گیرند که تحت نام کلی مواد افزودنی به انها پرداخته مي شود. افزودنی ها از اجزا مهم در فرمولاسیون کامپوزیتهای چوب پلاستیک هستند که نقش کلیدی در فرایند پذیری، پایداری حین فرایند، میزان دبی، صافی سطح قطعه، همچنین خواص مکانیکی، دوام و کارکرد قطعه دارند. مواد افزودنی شامل دسته های فراوان و تركيبات متفاوت شیمیایی هستند که جهت تامين ويژگي‌هاي مختلفي همچون اصلاح خواص مکانیکی،پایدارسازی و تسهیل فرایند پذیری آمیزه های چوب – پلاستیک مورداستفاده قرارمی گیرند. ]2و4 [ اگرچه میزان مصرف افزودنی ها درفرمولاسیون کم است اما همین مقدار تاثیرعمده ای بر فرایندپذیری، خواص مکانیکی و همچنین قیمت تمام شده محصول دارد.]2و5 [ انواع کامپوزیت های برپایه PVC نیاز به درصد افزودنی بیشتری دارند. در صنعت چوب-پلاستيك حدود 73 درصد افزودنیها به لحاظ وزنی و حدود 59 درصد به لحاظ قیمتی در آمیزه های PVCمصرف می گردند.]4 [حضور برخی افزودنی ها جهت تولید محصولات چوب-پلاستيك الزامی است. زیرا فرایند پذیری مواد پلاستیکی بدون استفاده از کمک فرآیندهایی مثل روان‌کننده بسیار مشکل است. اما استفاده از برخی دیگر سبب بهبود خواص مکانیکی، افزایش طول عمر و یا بهبود برخی خواص فیزیکی می شود، انتخاب افزودنی ها باید بر اساس نوع و درصد پلیمر، خواص مورد انتظار و قیمت تمام شده صورت گیرد.]2 [هنگامی که از ترکیبات افزودنی استفاده می شود معمولا یک پیش اختلاط قبل از ورود مواد به اکسترودر برای یکنواختی انجام می پذیرد. همچنین برای یکنواختی بهتر مذاب و خواص نهایی بهتر قطعه تولیدی در برخی موارد از عوامل اصلاح سطحی استفاده می کنند در این موارد پودر سلولزی با پلیمر مخلوط شده و آمیزه فراهم شده با روشهای مختلف شکل دهی قابل فرآیند می باشند.

انواع مواد افزودنی به چندسازه‌هاي چوب پلاستيك
افزودنی ها را می توان به سه دسته کلی تقسیم بندی نمود:
1. دسته ای که جهت بهبود فرایند پذیری به کار می روند.این دسته شامل انواع روان سازها(Lubrications ) وکمک فرایندها (processing aids) می باشد.
2. دسته ای که جهت پایداری حین فرایند و بهبود کارکرد قطعه درحین مصرف می گردند این گروه شامل انواع پایدار کنند های حرارتی (Heat stabilizers) پایدار کنندهای نوری (Light stabilizers)، ضد قارچها و آنتی میکروبیکال ها(Biocides) وتاخیر اندازهای شعله (Flame retardant) می باشند.
3. دسته ای سوم شامل انواعی هستند که جهت بهبود خواص مکانیکی به کار می روند : این گروه شامل عوامل جفت کننده(Coupling agents)،بهبود دهنده های مقاومت ضربه (Impact modifiers) ونرم کنندها(Plasticizers) می باشند.
البته برخی انواع افزودنی‌ها ممکن است به دو یا سه دسته متعلق باشند . مثلا در حین اینکه خواص مکانیکی را بهبود می بخشند، اثر مثبت بر فرایند پذیری نیز داشته وکارکرد مداوم قطعه رانیز بهبود بخشند .

مهمترین مواد افزودنی به کامپوزیت‌های WPCعبارتند از :

پایدار کننده های حرارتی
پایدار کننده های نوری
عوامل ضد میکروب و قارچ
رادیکال سازها (آغازگرها) و ....
جفت کننده ها
آنتی اکسیدان ها
فوم کننده ها
اصلاح کننده‌های ضربه
عوامل کند ساز
کمک فرایند ها
عوامل رنگی ساز
تاخیر انداز شعله

1- جفت کننده ها:
مهمترین گروه از ترکیبات افزودنی به کامپوزیتهای تقویت شده با الیاف طبیعی عوامل جفت کننده می باشد از آنجایی که الیاف طبیعی دارای خواص قطبی و هیگروسکوپیک هستند ودر طرف دیگر پلاستیکها عمدتا موادی غیر قطبی آب گریزند و به دلیل ساختار مولکولی بین الیاف طبیعی وپلیمر هیچگونه پیوند شیمیایی ایجاد نمی شود فلذا برای ایجاد اتصال قوی بین الیاف و پلیمر از coupling agents یا همان عوامل جفت کننده استفاده می کنند.
عوامل جفت کننده را بر اساس نوع عملکرد به سه دسته كلي تقسیم می‌شوند :
1-1 اتصال دهنده ها 2-1 سازگار کننده ها 3-1 پراکنده سازها
1-1 اتصال دهنده ها: همانطور که ذکر شد بین الیاف و پلیمر هیچگونه اتصال شیمیائی نمی توان برقرار کرد و لذا وقتی صحبت از اتصال بین پلیمر و الیاف می شود منظور اتصالات ايجاد شده در سطح مشترک بین پلیمر و جفت کننده از یک سو و بین جفت کننده و الیاف طبیعی از طرف دیگر می باشد و برای این منظور ترکیبات بسیاری(تا 50 نوع ترکیب ) مورد استفاده قرار می گیرد. اتصال دهنده ها عوامل شیمیائی هستند که با مکانیزم هائی مثل پیوند کوالانسی ودرگیری مکانیکی وبرهم کنشهای ثانویه پیوند هیدروژنی، بین پلیمر ها والیاف طبیعی پل ایجاد می کند معروفترین ترکیب مورد استفاده برای این منظور مالئیک انیدرید و مشتقات آن می باشد، که دارای یک سر قطبی و یک سر هیدرو کربنی غیر قطبی می باشد، که از سر هیدروکربنی بااتصال غیر قطبی و درگیری مکانیکی با ماتریس پلیمر درگیر شده واز از سمت دیگر توسط گروه های کربوکسیلات با گروه های هیدروکسیلی چوب پیوند استری ایجاد می کند .

2-1 سازگار کننده ها
ساز گار کننده ها ترکیباتی هستند که از طریق کاهش کشش در سطح مشترک الیاف طبیعی وپلاستیک ها سازگاری ایجاد می کنند . این مواد به دلیل اینکه انرژی سطحی پایین تری نسبت به الیاف دارند آنها را غیر قطبی و به زمینه پلاستیکی شان شبیه می کنند .
مهمترین ترکیبات این گروه عبارتند از استیک انیدرید و متیل ایزو سیانات .
3-1 پراکنده سازها
این ترکیبات نیز انرژی سطح مشترک ماتریس ( ماده زمینه ) و الیاف را کاهش داده و ازاین طریق به توزیع یکنواخت تر الیاف طبیعی در زمینه پلاستیکی کمک می کند. از جمله این ترکیبات می توان به استالیک اسید و نمکهای فلزی آن اشاره کرد.
از نظر ساختار شیمیایی نيز عوامل جفت کننده را می توان به سه گروه تقسیم کرد :
1- عوامل جفت کننده با ساختار شیمیایی آلی
2- عوامل جفت کننده با ساختار شیمیایی معدنی
3- عوامل جفت کننده با ساختار شیمیایی معدنی- آلی ( هیبرید )
جفت کننده های آلی:
به طور کلی این نوع جفت کننده‌ها در ساختار مولکولی خود حاوی گروه‌های عاملی مثل گروه‌های NCO در ایزوسیاناتها یا کلر در ترکیبات کلر دارهستند واز طریق این گروه‌های عاملی با گروه‌های هیدروکسیل موجود در چوب ایجاد پیوند کووالانس می نمایند البته ممکن است كه، این پیوند اتری باشد یا استری یا سایر پیوندها از طرف دیگر جفت کننده‌های آلی می توانند در طی فرایند کوپلیمرشدن پیوندی به ماتریس پلاستیک پیوند خورده و این ماده پیوندی، در حد یک تا سه درصد به عنوان ماده جفت کننده مصرف شود .
انواع تركيبات جفت کننده با منشاء آلی:
عوامل جفت کننده با منشا ترکیبات آلی را به هفت گروه زیر می توان تقسیم کرد
انیدریدها – ایزوسیانات‌ها – ترکیبات کلرو دی‌ازیل – اسیدهای آلی – جفت کننده های آلی مونومری – پلیمرها وکوپلیمرها – رزینهای ترموست.
1-1 انیدریدها (استیک انیدرید – مالئیک انیدرید و... ) این ترکیبات ساختار حلقوی و واکنش پذیری بالایی با الیاف طبیعی دارند ولی از طرف دیگر در مقایسه با زنجیرهای پلیمر طبیعی چوب و زنجیره مولكولي پلاستیک مولکولي بسیار کوچک هستند بنابراين امکان تشکیل اتصال بین این دو مولکول ضعیف به نظر می رسد لذا امروزه به دلیل وجود پیوند دوگانه کربن - کربن درساختار این ترکیبات، ابتدا آنها (مثلا مالئیک انیدرید) را به زمینه پلي پروپيلن (PP) یا پلي استايرين (PS) پیوند کرده واین محصولات پیوند شده را به عنوان جفت کننده مورد استفاده قرار می دهند.
1-2 ایزوسیاناتها (اتیل ایزوسیانات – متیلن پروپیلن ایزوسیانات – هگزو متیل ایزوسیانات ) این ترکیبات به طور کلی از نظر مکانیزم عمل مشابه موارد قبلی هستند
1-3 کلروتری آزیل ها و مشتقاتشان : این ترکیبات هم حاوی گروه‌های کلر هستند و هم حاوی گروه‌های نیتروژن، از طریق گروه‌های آمینو و نیتروژن (که یک عنصر الکترو نگاتیو است ) با گروه‌های هیدروکسیل الیاف می توانند پیوند هیدروژنی ایجاد کنند و نیز از طریق گروه‌های کلرخود با اتصال اتری به الیاف سلولزی متصل شوند .
3-2 اسیدهای آلی (آبتیک اسید – لینولیک اسید ) که حاوی گروه‌های DN و گروه‌های کربوکسیلیک هستند که می توانند موجب برهم کنش مناسب بین سطح پلاستیک و الیاف طبیعی شوند .
3-3 جفت کننده های آلی مونومری گروهی از جفت کننده های آلی به صورت مونومری مصرف می شوند که معمولا به داخل الیاف جوب ماسیو تزریق می‌شوند و توسط منابع انرژی حرارتی – تابشی مثل بتا و گاما عمل پیوند خوردن این مونومرها با الیاف امکان پذیر می شوند .
3-4 پلیمرها و کوپلیمرها (مالئیک انیدرید پیوند شده بهPP ) این ترکیبات نیز مشابه موارد قبلی باعث ایجاد پیوند استری و هیدروژنی و درگیری مکانیکی می شوند .
3-5 رزینهای ترموست استفاده از رزینهای ترموست به میزان اندکی گزارش شده که از طریق اتصال متیلنی (اتصال عرضی الیاف طبیعی با متیلن) پیوند ایجاد می کند . در بین رزینهای ترموست در مورد ملامین فرم آلدئید و فنل فرم آلدئید به جرات می توان گفت که هیچ گونه واکنش شیمیایی بین آنها و ماتریس پلاستیکی امکان پذیر نیست و صرفا درگیری مکانیکی می تواند سبب بهبود چسبندگی در سطح مشترک شود .
2- جفت کننده های معدنی :
از ترکیبات معدنی درموارد بسیار معدودي به عنوان جفت کننده استفاده می شود، مهمترین ترکیب این گروه سیلیکات سدیم است که بعنوان سازگار کننده، قطبیت الیاف طبیعی را کاهش داده و بین پلاستیک و الیاف طبیعی سازگاری ایجاد می کند
3-جفت کننده های آلی- معدنی (هیبرید): این گروه از ترکیبات شامل دو دسته زیر می باشند :
1- سیلان ها 2- تیتالات ها
مکانیزم واکنش بین سیلان ها و الیاف طبیعی :
سیلان ها در حضور آب ورطوبت هدرولیز شده وبه سیلانول تبدیل می شوند و الیاف طبیعی که در ساختار طبیعی خود داراي سلولز، همی سلولز و لیگنین مي باشند كه شامل گروه‌های OH هستند با سیلانول وارد واکنش شیمیائی شده و اتصال اتری ایجاد می‌کنند و این در حالی است که امکان ایجاد اتصال هیدروژنی نیز به قوت خود باقی است

رادیکال ساز ها یا آغاز گرها : رادیکال ساز ها یا آغاز گرها پر اکسید هائی هستند که توانائی ساخت رادیکال را دارند. در عمل مالئیک دار کردن حتما باید ابتدا زمینه پلاستیکی را رادیکالی کنیم که برای این منظور از پراکسیدهای آلی استفاده می کنیم .میزان مصرف جفت کننده ها درحد 1% تا 3% وزن کل کامپوزیت است و مصرف بیشتر باعث کاهش مقاومتهای مکانیکی می شود که از دلائل آن به تشکیل فر آورده های جانبی – افزایش غلظت جفت کننده های غیر واکنشی - و تداخل با واکنش جفت شدن می توان اشاره کرد

روان سازها: گروه دیگری از مواد افزودنی روان سازها هستند که سبب بهبود جریان مذاب و در نتیجه کاهش چسبندگی بین دیواره و پیچ اکسترودر و در نتيجه کاهش اصطکاک بین پلیمر و تجهیزات فرآیند می شوند از جمله این ترکیبات می توان به آمید ها، استر ها، اسید های چرب، موم ها و استئارات های فلزی اشاره نمود .
روان سازها از مهمترین دسته افزودنی ها هستند که در کلیه دسته های کامپوزیت های چوب - پلیمر استفاده می کردند .
روان سازها به دو دسته داخلی و خارجی تقسیم می گردند. روان ساز داخلی که عمدتا درکامپوزیتهای بر پایه PVC به کار می روند سبب کاهش اصطکاک داخلی بین ذرات پلیمر و فیلر گشته، جریان را تسهیل می کند این نوع روان ساز باید سازگاری مناسبی با آمیزه داشته باشد و درآن حل شود. این دسته شامل انواع الکل های چرب، استرها، واکس اتیلن وینیل استات و ... می باشند.
روان ساز خارجی که در اغلب آمیزه های چوب- پلاستیک مورد استفاده قرار می گیرند، در ناحیه سطحی بین بدنه داخلی اکسترودر وآمیزه داخل آن قرار گرفته و سبب کاهش اصطکاک بین سطحی و جریان بهتر می گردد. روان ساز خارجی با پلیمر سازگاری مناسبی نداشته ودر آن نامحلول است .این امر سبب می شود در هنگام فرایند به نواحی سطحی مهاجرت کند .این دسته شامل انواع واکسهای پلی اتیلن ،اکسید پلی اتیلن ،استئارات های فلزی ،استرها ،اسیدهای چرب و آمیدها می باشند البته لازم به ذكر است كه روان سازهایی نیز وجود دارند که هم روان ساز داخلی و هم روان ساز خارجی هستند
.به طور کلی استفاده از روان سازها دارای مزایای زیر است:
.

بهبود در پراکنش و پخش فیلر
کاهش پارگی لبه ها و پدیده شکست مذاب
افزایش دبی خروجی(حتی تا 40درصد و بیشتر)
کاهش فشار پشت دای در ماشين اكسترودر
کاهش گشتاور دستگاه و دمای فرایند
بهبود کنترل ویسکوزیته
بهبود جدایی مواد از دای
بهبود سطح ظاهری محصول
كاهش زمان اختلاط و مصرف انرژي

میزان مصرف روان ساز در آمیزه‌های پلاستیک عموما کمتر از یک درصد است . اما در کامپوزیت های چوب - پلاستیک نیاز به درصد بالاتر روان کننده است . علاوه بر روان سازهای معمول در صنعت پلاستيك، برخی شرکت های تولید کننده مواد افزودنی، روان سازهایی خاص WPC ساخته و عرضه نموده اند .
آنتی اکسیدان‌ها : تخریب اکسایشی زمانی آغاز می شود که توسط عاملی مثل حرارت، اشعه ماوراء بنفش و برش مکانیکی ( shear ) و یا ناخالصی فلزی رادیکال های آزاد ایجاد شوند؛ وظیفه آنتی اکسیدان‌ها جلوگیری از تخریب اکسایشی در هنگام تولید و مصرف محصولات WPC است
آنتی اکسیدان‌ها را به دو دسته زیر می توان تقسیم کرد :
1- ترکیباتی که عمل جارو کردن رادیکالهای آزاد را انجام می دهند و اکسایش را متوقف می کنند مثل فنل‌ها
2- ترکیباتی که مواد واکنش پذیر را خنثی می کنند مثل تجزیه کننده‌ها و هیدرو پراکسیدها
کند سوز کننده ها : این ترکیبات سوختن کامپوزیت را به تاخیر می اندازند و بر اساس مکانیزم به سه گروه تقسیم می شوند :
1- گروهی که از طریق آزادسازی آب و جذب گرما، جهت تبخیر آب موجب کندی فرآيند اشتعال می شوند. مثل ATH
2- گروهی که یک لایه عایق بر روی محل اشتعال ایجاد می کنند و مانع از رسیدن اکسیژن می شوند. مثل فسفات استرها
3- گروهی که از انجام واکنش های شیمیائی تقویت کننده شعله، جلو گیری می کنند . مثل ترکیبات آروماتیک حاوی برم
اصلاح کننده‌های ضربه : یکی از شایع ترین مشکلات کامپوزیت های الیاف طبیعی / پلاستیک مقاومت کم انها به ضربه می باشد که برای اصلاح این نقیصه در صنعت چوب-پلاستيك نیز مثل صنایع پلاستیک از الاستومرها استفاده می شود و درکامپوزیت های ABS – MDA واکریلات ها از ترکیبات اصلاح کننده ضربه استفاده شده و می شود
پایدار کننده‌های حرارتی : معمولا از فلزاتی همچون سرب، کادمیم، قلع، باریم روی، کلسیم روی و منیزیم روی برای به تاخیر انداختن تخریب حرارتی استفاده می شود . البته سرب وکادمیم به دلیل محدودیت های زیست محیطی و سمی بودن شان تقریبا منسوخ شده اند امروزه بیشتر از ترکیبات مخلوط باریم، کلسیم و منیزیم روی بیشتر استفاده می شود.
پایدار کننده‌های نوریUV : کامپوزیتها در برابر تابش امواج ماوراء بنفش دچار ترکهای سطحی، تغیر رنگ و کاهش خواص مقاومتی می شوند لذا برای جلوگیری از تاثیرات مخرب تابش اشعه ماوراء بنفش از ترکیبات پایدار کننده نوری استفاده می شود تا از تخریب نوری ماتریس پلیمری والیاف طبیعی جلو گیری کند بنزو فنال ها، آمین ها و بنزو تری آدون ها از جمله ترکیبات مهم این گروه مواد افزودنی هستند .
رنگی کننده‌ها : برای تولید محصول چوب-پلاستيك با رنگ دلخواه از مواد رنگی‌کنندة متداول در صنعت پلاستیک (رنگ و رنگدانه) استفاده می‌شود، تفاوت رنگها با رنگدانه ها در این است که رنگها در پلاستیک حل می شوند ولی رنگدانه ها قابلیت حل شدن در پلاستیک را ندارند و در اثر توزیع و پراکنش در محصول رنگ ایجاد می کنند.
عوامل فوم ساز: با توجه به اينكه پلی اتیلن و پلی پروپیلن استحکام مذاب پایینی دارند بنابراين تولید محصول فومی از آنها مشکل است لذا تولید فوم بیشتر در محصولات بر پایه PVC و PS انجام می‌شود.
1- فوم ساز‌هائی که در اثر حرارت تجزیه شده واز خود گاز متصاعد می کنند و این گاز در فرآیند تولید باعث ایجاد فرم اسفنجی در محصول می شود سدیم بیکربنات، هیدرو کربن ها، ایزوپنتال و سیکلوپنتان از این گروه ترکیبات به‌شمار می‌روند.
2- فوم سازهائی که در اثر واکنش شیمیائی گاز آزاد می کنند فنیل تترا زول، آزو دی کربونیل، تولوئن سولفوئید هیدرازید نیز جزو این گروه از ترکیبات به شمار می روند که از بین عوامل فوم ساز ترکیب آزو دی کر بونیل کاربرد وسیعتری دارد .
مزیت استفاده ازعوامل فوم ساز: استفاده از این ترکیبات درساخت محصول هم باعث افزایش مقاومت به ضربه می شود و هم دانسیته بالای محصول را در حد 7 /0گرم بر سانتی متر مکعب کاهش می دهد. (کامپوزیت با 50% الیاف طبیعی دارای دانسیته بالای 1 گرم بر سانتی متر مکعب است )
جدول 1- انواع مواد افزودني و ضرورت استفاده از آن در محصول بر پايه انواع پلاستيك

. همانطور كه در جدول فوق مشاهده مي‌شود، حضور برخی افزودنی ها جهت تولید WPC الزامی است. زیرا فرایند پذیری مواد پلاستیکی بدون استفاده از کمک فرآیندهایی مثل روان کننده‌ها بسیار مشکل و حتي غير ممكن است. اما استفاده از برخی دیگر سبب بهبود خواص مکانیکی، افزایش طول عمر و یا بهبود برخی خواص فیزیکی و ظاهري محصول نهايي می شود؛ لذا لازم است كه با توجه به نوع پلاستيك مورد استفاده و تكنيك توليد محصول نهايي، از مواد افزودني متناسب با آنها و به ميزان بهينه استفاده نمود.
مراجع مورد استفاده
1- شاكري،ع. مقالات ارائه شده در اولین همایش کامپوزیت WPC. ص 38-30 پرديس منابع طبيعي دانشگاه تهران، كرج، خرداد ماه 1384.
2- برزگر شيري، مصطفي. پايان نامه مقطع كارشناسي .دانشگاه شهيد رجايي چندسازه‌هاي چوب پلاستيك. ص 82- 96 تهران 1386.
3- ذبيح زاده، م. ابراهيمي،ق مجموعه مقالات اولين همايش ملي تامين مواد اوليه و توسعه صنايع چوب ص 99 . دانشگاه علوم كشاورزي و منابع طبيعي گرگان آذر1387 .
4- گرمابی.ح و فصیحي.م . مجموعه مقالات سمینار کامپوزیت WPC دانشگاه صنعتی امیر کبیر تهران ص 18-21 خرداد ماه 1385.
5- ابولفتحی،م. حامدی نژاد،ا . روند نوسانات تولید چوب و توسعه صنایع چوب کشور در نیم قرن گذشته. مجموعه مقالات همایش ملی تامین مواد اولیه و توسعه صنایع چوب و کاغذ کشور آذر 87 دانشگاه علوم کشاورزی منابع طبیعی 40 صفحه

6- Klyosov. Anatole. A. Composition of Wood–Plastic Composites: Coupling Agents, p16 - 200 .2006.
7- Mascia .L. lecturer in plastic technology, university of Aston in Birmingham The role of additives in plastic 169, Edward Arnold, London 1974.
8- Adhikary, B., S. Pang and P. Staiger. 2007. Long-term moisture absorption and thickness
swelling behavior of recycled thermoplastics reinforced with Pinus radiata sawdust. Chemical Engineering Journal, doi:10.1016/j.cej.2007.11.024
9- Bigg, D. M., F. Hiscock, R. Peterson and J. Bradbury.1998. High performance of thermoplastic matrix composites. Journal of Thermoplastic Composite Materials, 1:146-160
10- Freischmidt, G. and A. Michell. .1991. Performance of zircoaluminate coupling agents in wood flour/fiber-polyolefin composites. Polymer international, 24(4):241-247
11- Gacitua, W. and M. Wolcott. 2005. A method for studying the wood-plastic interaction. Part
I:Mechanical interlocking 8th International Conference on woodfiber-plastic composites (and
other natural fiber). Madison, Wisconsin, USA, May: 23-25
12- Karnani, R., M. Krishnan and R. Narayan. Biofiber-reinforced polypropylene composites.
Polymer engineering and science, 37(2):476-483
13- Liano-ponte, R. and I. Mondragon. 2001. Woodfiber-polypropylene composites: Effects of fiber
treatments on the mechanical behavior. 6th International Conference on Woodfiber-plastic
Composites. Madison, Wiscicansin, USA, May:15-16
14- Lu, J., Q. Wu and H. Mchabb. 2000. Chemical coupling in wood fiber and polymer composites:
15- A review of coupling agents and treatments. Wood and fiber science, 32(1): 88-104
16- Raj, R. and B. Kokta. 1989. Effect of chemical treatment of fiber composites. J. Adhes. Sci.
Technol, 3(1):55-64
17- Razzino, C., J. Hage and C. Correa. 2003. Role of interface adhesion in wood-plastic
composites.Acta microscopica, Vol. 12, XIX congress of the Brazilian society for microscopy
and microanalysis.
18- Rowell, R., F. Caulfild, G. Chen, D. Ellis, E. Jacobson, E. Lange and R. Schumann. 1998.
Recent advances in agro-fiber/thermoplastic composites. Second international symposium on
natural polymers and composites, Brazil, May:10-13
19- Wang, B 2004. Pre-treatment of flax fibers for use in rotationally molded biocomposites. Master
of sience thesis. Department of Agricultural and Bioresource Engineering. University of Saskatchewan
20-irwpc.ir
Additives in Wood-plastic Composites and a Review of their Mechanisms

barzegar shiri – Mostafa
MSc.Student, Dep. of Wood and Paper Sc. & Tech. Gorgan Uni. Of Agri. Sci. and Nat.Res.–Iran
Abstract
The surface adhesion between the natural fibre and the polymer plays an important role in the transmission of stress from matrix to the fibre. The hydrophilic natural fibers are generally incompatible with hydrophobic thermoplastic polymers. Coupling agents are aimed atimproving the chemical compatibility between the plastic and natural fiber components._Coupling agents are classified into organic, inorganic and organic-inorganic groups. Organic coupling agents are iso-cyanates, anhydrides, amides, imides, acrylates, chlorotriazines, epoxides, organic acids, monomers, polymers and copolymers. Inorganic coupling agents include silicates while organic inorganic agents include silanes and titanates.Coupling agents comprise bonding agents and surfactants (surface acting agents), including compatibilizers and dispersing agents. Bonding agents act as bridges that link natural fibers and thermoplastic polymers by one or more of the following mechanisms: Covalent bonding, polymer chain entanglement, and strong secondary interactions as in the case of hydrogen bonding.
Keywords: Coupling agents - Wood-plastic Composites – Additives - Processing aids