The graphic presentation of a structure of a nanofiller for polymeric composites

• Autorzy: Garbarski J. , Fabijański M. , Jóźwiak K.

Identyfikatory

DOI

10.2478/amst-2013-0027

Warianty tytułu

PL

Graficzna charakteryzacja struktury nanonapełniacza stosowanego w kompozytach polimerowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Not all kinds of polymeric composites which are not traditional GRPs deserve to be called nanocomposites. In this paper, among others, this question is discussed, based on the structure of the most popular nanofiller called montmorillonite, which is extracted from a certain kind of clay. It is shown what factors determine obtaining a material which can be regarded as a nanocomposite and when it is only a microcomposite. The basic terminology (packets, gallery etc.) concerning the raw montmorillonite is thoroughly explained as well as the behaviour of this filler when building up a nanocomposite. Also the methods of changing the mode of the nanofiller from hydrophilic to organophilic, as a result of high cation exchange capacity (CEC), are shown. The conditions of the delamination and intercalation phenomena being the result of polymer-nanofiller interaction are discussed as well as the method of small angle x-ray scattering (SAXS) which enables to determine which of the above phenomena (if any) has taken place.

PL

W pracy przedstawiono klasyfikację kompozytów o osnowie polimerowej GRP ze szczególnym uwzględnieniem grupy nanokompozytów. Przeprowadzono dyskusję tego zagadnienia. Przyjęto do analizy popularny nanonapełniacz – montmorylonit, wytwarzany z pewnego rodzaju gliny. Ustalono czynniki determinujące wytwarzanie kompozytu oraz określono kryteria do uznania go za nano- lub mikrokompozyt. Podano podstawową terminologię (pakiety, galerie itp.) cechującą charakterystykę surowego montmorylonitu, jak również jego zachowanie się podczas tworzenia struktury nanokompozytu. Przedstawiono proces zmiany charakteru nanonapełniacza z hydrofilowego na organofilowy na podstawie zdolności wymiany kationów (CEC). Określono warunki delaminacji i interkalacji – rezultat wzajemnego oddziaływania polimer – nanonapełniacz. Omówiono również metodę małokątowego rozpraszania promieni rentgenowskich (SAXS) stosowaną do charakterystyki przedstawionych zjawisk.

Słowa kluczowe

EN

polymer composite; nanocomposite; montmorillonite

PL

kompozyt polimerowy; nanokompozyt; montmorylonit

• Wydawca: Komitet Budowy Maszyn PAN ; De Gruyter
• Czasopismo: Advances in Manufacturing Science and Technology
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 37, nr 3
• Strony: 93--109
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys.

Twórcy

autor

Garbarski J.

• University of Technology, 02-524 Warszawa, Narbutta 85

autor

Fabijański M.

• University of Technology, 02-524 Warszawa, Narbutta 85

autor

Jóźwiak K.

• University of Technology, 02-524 Warszawa, Narbutta 85

Bibliografia

• [1] J. SOBCZAK, J. TYBULCZUK: Nanomateriały i nanotechnologie. Odlewnictwo, Nauka i Praktyka, (2003)4.
• [2] A. BOCZKOWSKA, J. KAPUŚCIŃSKI, Z. LINDEMANN, D. WITEMBERG-PERZYK, S. WOJCIECHOWSKI: Kompozyty. Wydawnictwo Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2003.
• [3] A.J. RUYS, Yiu-wing MAI: The Nanoparticle-coaching process: a potential sol-gel route to homogeneous nanocomposites. Materials Science and Engineering, A256(1999), 202-207.
• [4] K. NIIHARA: Future of Ceramic Nano & Nanocomposite Materials. Proc. Seminar and Discussions at Warsaw University of Technology, Warszawa 2004.
• [5] M. JURCZYK: Nanomateriały. Publishing House of the Poznań University of Technology, Poznań 2001.
• [6] A. HUCZKO, M. BYSTRZEJEWSKI: Fulereny 20 lat później. Wydawnictwo Uniwersytetu Warszawskiego, Warszawa 2007.
• [7] W. PRZYGOCKI, A. ŁOCHOWICZ: Fulereny i nanorurki: własności i zastosowanie. WNT, Warszawa 2001.
• [8] R. DAGONI: C & EN 1999 ,Vol. 11, 31.
• [9] J. GOŁĘBIEWSKI: Nanokompozyty polimerowe. Struktura, metody wytwarzania i właściwości. Przemysł Chemiczny, 83(2004)1.
• [10] J. GOŁĘBIEWSKI, A. RÓŻAŃSKI, A. GAŁĘSKI: Badanie procesu wytwarzania nanokompozytu polipropylenu z montmorylonitem. Polimery, 51(2006)5.
• [11] A. KIERSNOWSKI: Otrzymywanie, struktura i właściwości nanokompozytów z warstwowych glinokrzemianów i poli(ε-kaprolaktonu). Rozprawa doktorska, Warszawa 2005.
• [12] A. KUNERT, M. ZABORSKI: Budowa, właściwości i zastosowanie minerałów Warstwowych. Przemysł chemiczny, 85(2006)11.
• [13] D. BIELIŃSKI, M. RAJKIEWICZ, A. MIKOŁAJSKA, K. MAJEWSKI: Nanokompozyty polimerowe – wybrane kierunki zastosowania. Elastomery, 11(2007)3.
• [14] P. WYSZOMIRSKI, E. LEWICKA: Bentonity jako uniwersalny surowiec wielu dziedzin przemysłu. Gospodarka Surowcami Mineralnymi, 21(2005).