Viscosity and creep compliance of polyoxymethylene copolymers of various average molecular weights

• Autorzy: Gonzalez-Gutierrez J. , Oblak P. , Megen Z. M. , Emri I.

Identyfikatory

DOI

10.14314/polimery.2015.620

Warianty tytułu

PL

Lepkość i podatność na pełzanie kopolimerów polioksymetylenowych o różnych średnich ciężarach cząsteczkowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The effect of average molecular weight (M_w ) of polyoxymethylene (POM) on melt viscosity and solid state creep compliance were investigated. Viscosity follows the power function of M_w. Creep compliance results indicate that time-temperature superposition applies to POM copolymers. Creep compliance in ashort time (0.25 s) is independent of M_w, but in a longer time (10 years) it follows an inverse power law relation with M_w, up to a critical value of M_w = 81 100, where creep compliance becomes independent of M_w. At intermediate time (17 min), similar to short one, no effect on susceptibility to creep compliance was observed. It was also stated that the activation energy is independent of M_w.

PL

Zbadano wpływ średniego ciężaru cząsteczkowego (M_w) wybranych kopolimerów polioksymetylenowych (POM) na lepkość stopu i podatność na pełzanie próbki w stanie stałym. Stwierdzono, że w przypadku wszystkich badanych kopolimerów POM zależność lepkości od M_w opisuje funkcja potęgowa. Wyniki badań podatności na pełzanie wykazały zgodność z zasadą równoważności temperaturowo-czasowej. Podatność na pełzanie w krótkim czasie (0,25 s) była niezależna od M_w, natomiast w czasie dłuższym (10 lat) wielkość ta zmniejszała się ze zwiększaniem M_w, aż do wartości krytycznej M_c = 81 100, po której nie zależała już od M_w. W średnim czasie (17 min), podobnie jak w czasie krótkim, M_w nie wpływał na podatność na pełzanie. Zaobserwowano również, że energia aktywacji nie jest funkcją M_w.

Słowa kluczowe

EN

polyoxymethylene; molecular weight; viscosity; creep compliance; activation energy

PL

polioksymetylen; ciężar cząsteczkowy; lepkość; podatność na pełzanie; energia aktywacji

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2015
• Tom: T. 60, nr 10
• Strony: 620--627
• Opis fizyczny: Bibliogr. 49 poz., rys.

Twórcy

autor

Gonzalez-Gutierrez J.

• University of Ljubljana, Faculty of Mechanical Engineering, Center for Experimental Mechanics, Pot za Brdom 104, Ljubljana, SI-1125, Slovenia

autor

Oblak P.

• University of Ljubljana, Faculty of Mechanical Engineering, Center for Experimental Mechanics, Pot za Brdom 104, Ljubljana, SI-1125, Slovenia

autor

Megen Z. M.

• University of Ljubljana, Faculty of Mechanical Engineering, Center for Experimental Mechanics, Pot za Brdom 104, Ljubljana, SI-1125, Slovenia

autor

Emri I.

• University of Ljubljana, Faculty of Mechanical Engineering, Center for Experimental Mechanics, Pot za Brdom 104, Ljubljana, SI-1125, Slovenia

Bibliografia

• [1] Zhao R.: International Nonwovens Journal 2005, 14, 20.
• [2] Masamoto J.: Progress in Polymer Science 1993, 18, 1. http://dx.doi.org/10.1016/0079-6700(93)90003-U
• [3] Hasegawa M., Yamamoto K., Shiwaku T., Hashimoto T.: Macromolecules 1990, 23, 2629. http://dx.doi.org/10.1021/ma00212a006
• [4] Edidin A.A., Kurtz S.M.: The Journal of Arthroplasty 2000, 15, 321. http://dx.doi.org/10.1016/S0883-5403(00)90647-8
• [5] Jauffres D., Lame O., Virgier G. et al.: Journal Applied Polymer Science 2007, 106, 488. http://dx.doi.org/10.1002/app.26231
• [6] Al Jebawi K., Sixou B., Seguela R., Vigier G.: Journal Applied Polymer Science 2007, 106, 757. http://dx.doi.org/10.1002/app.25400
• [7] Pistor C., Friedrich K.: Journal Applied Polymer Science 1997, 66, 1985. http://dx.doi.org/10.1002/(SICI)1097-4628(19971205)66:10<1985::AID-APP15>3.0.CO;2-U
• [8] Benabdallah H.: Wear 2003, 254, 1238. http://dx.doi.org/10.1016%2FS0043-1648(03)00041-3
• [9] Srivastava S., Srivastava S., Srivastava S. et al.: Journal Applied Polymer Science 2011, 122, 1376. http://dx.doi.org/10.1002/app.34050
• [10] Dziadur W.: Material Characterization 2001, 46, 131. http://dx.doi.org/10.1016/S1044-5803(01)00114-0
• [11] Zahran R.R.: Materials Letters 1998, 37, 83. http://dx.doi.org/10.1016/S0167-577X(98)00070-6
• [12] Lazzeri A., Marchetti A., Levita G.: Fatigue and Fracture of Engineering Materials and Structures 1997, 20, 1207. http://dx.doi.org/10.1111/j.1460-2695.1997.tb00324.x
• [13] Lüft S., Archodoulaki V.M., Glantschnig M., Seidler S.: Journal of Materials Science 2007, 42, 1351. http://dx.doi.org/10.1007/s10853-006-1217-y
• [14]Wasylyshyn D.A.: IEEE Transactions Dielectrics and Electrical Insulation 2005, 12, 183. http://dx.doi.org/10.1109/TDEI.2005.1394029
• [15] Krug S., Evans J.R.G., Ter Maat J.H.H.: Journal American Ceramic Society 2001, 84, 2750. http://dx.doi.org/10.1111/j.1151-2916.2001.tb01090.x
• [16] Attia U.M., Alcock J.R.: Journal of the European Ceramic Society 2012, 212, 2148. http://dx.doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2011.11.045
• [17] Stringari G.B., Zupanèiè B., Kubyshkina G. et al.: Powder Technology 2011, 208, 590. http://dx.doi.org/10.1016/j.powtec.2010.12.025
• [18] Gonzalez-Gutierrez J., Stringari G.B., Zupanèiè B. et al.: Journal of Solid Mechanics and Materials Engineering 2012, 6, 419. http://dx.doi.org/10.1299/jmmp.6.419
• [19] Fox T.G., Flory P.J.: The Journal of Physical and Colloid Chemistry 1951, 55, 221. http://dx.doi.org/10.1021/j150485a010
• [20] Colby R.H., Fetters L.J., Graessly W.W.: Macromolecules 1987, 20, 2226. http://dx.doi.org/10.1021/ma00175a030
• [21] Ajroldi G., Marchioni G., Pezzin G.: Polymer 1999, 40, 4163. http://dx.doi.org/10.1016/S0032-3861(98)00760-5
• [22] Jordens K., Wilkes G.L., Janzen J. et al.: Polymer 2000, 41, 7175. http://dx.doi.org/10.1016/S0032-3861(00)00073-2
• [23] Cai J., Chen L., Cai M. et al.: Polymer 2010, 51, 1088. http://dx.doi.org/10.1016/j.polymer.2010.01.007
• [24] Pat. USA 20 130 203 958 A1 (2013).
• [25] CoxW.P., Merz E.H.: Journal of Polymer Science 1958, 28, 619. http://dx.doi.org/10.1002/pol.1958.1202811812
• [26] Gonzalez-Gutierrez J., Oblak P., von Bernstorff B. S., EmriI.: “Improving powder injection moulding by modifying binder viscosity through different molecular weight variations”, 11th Global Conference on Sustainable Manufacturing: Innovative Solutions, Berlin 2013, p. 393.
• [27] Kubyshkina G., Zupanèiè B., Stukelj M. et al.: Journal of Biomaterials and Nanobiotechnology 2011, 2, 361. http://dx.doi.org/10.4236/jbnb.2011.24045
• [28] Gergesova M., Zupanèiè B., Saprunov I., Emri I.: Journal of Rheology 2011, 55, 1. http://dx.doi.org/10.1122/1.3503529
• [29] Yu Z., Yahsi U., McGervey J.D. et al.: Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics 1994, 32, 16, 2637. http://dx.doi.org/10.1002/polb.1994.090321609
• [30] Grosvenor M.P., Staniforth J.N.: International Journal of Pharmaceutics 1996, 135, 103. http://dx.doi.org/10.1016/0378-5173(95)04404-3
• [31] Ramírez-Hernández A., Müller M., de Pablo J.J.: Soft Matter 2013, 9, 2030. http://dx.doi.org/10.1039/C2SM26674A
• [32] Plummer C.G., Cedré-Mauroux N., Kausch H.H.: Polymer Engineering and Science 1994, 34, 318. http://dx.doi.org/10.1002/pen.760340414
• [33] Zhao X., Ye L., Hu L.: Polymers for Advanced Technologies 2008, 19, 399. http://dx.doi.org/10.1002/pat.1023
• [34] Ferry J.D.: “Viscoelastic Properties of Polymers”, Willey, New York 1980.
• [35] BrostowW.,D’Souza N.A., Kubat J., Maksimov R.: The Journal of Chemical Physics 1999, 110, 9706. http://dx.doi.org/10.1063/1.478935
• [36] Aklonis J.J., MacKnightW.J.: “Introduction to Polymer Viscoelasticity”, Willey, New York 1983.
• [37] Akinay A.E., BrostowW., Castaño V.M. et al.: Polymer 2002, 43, 3593. http://dx.doi.org/10.1016/S0032-3861(02)00199-4
• [38] Hagen R., Weiss R.A.: Polymer 1995, 36, 4657. http://dx.doi.org/10.1016/0032-3861(95)96833-T
• [39] Saprunov I., Gergesova M., Emri I.: Mechanics of Time-Dependent Materials 2013, 18, 349. http://dx.doi.org/10.1007/s11043-013-9231-3
• [40] Drozdov D., Christiansen J.D.: Journal of Applied Polymer Science 2003, 88, 1438. http://dx.doi.org/10.1002/app.11797
• [41] Liu X., Huang Y., Deng C. et al.: Polymer Engineering and Science 2009, 49, 1376. http://dx.doi.org/10.1002/pen.21330
• [42] Nicholson L.M., Whitley K.S., Gates T.S.: International Journal of Fatigue 2002, 24, 185. http://dx.doi.org/10.1016/S0142-1123(01)00072-X
• [43] Pego A.P., Grijpma D.W., Feijen J.: Polymer 2003, 44, 6495. http://dx.doi.org/10.1016/S0032-3861(03)00668-2
• [44] Kouadri-Boudjelthia A., Imad A., Bouabdallah A., Elmeguenni M.: Materials and Design 2009, 30, 1569. http://dx.doi.org/10.1016/j.matdes.2008.07.033
• [45] Tajima Y., Itoh T.: Journal of Applied Polymer Science 2010, 116, 3242. http://dx.doi.org/10.1002/app.31748
• [46] Jin H., Gonzalez-Gutierrez J., Oblak P. et al.: Polymer Degradation and Stability 2012, 97, 2262. http://dx.doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2012.07.039
• [47] Gonzalez-Gutierrez J., Stringari G.B., Megen Z.M. et al.: Zeitschrift Kunststofftechnik/J. Plastics Technol. 2014, 10, 149.
• [48] Michaeli W., Zachert J.: “Effect of processing on mechanical behavior of thermoplastics” (Ed. BrostowW.), Performance of Plastics, Hanser, Munich 2000.
• [49] Florjanèiè U., Emri I.: Strojniški vestnik—Journal of Mechanical Engineering 2008, 54, 7—8, 507.