Wybrane właściwości i struktura PA6 z dodatkiem glinokrzemianu

• Autorzy: Gnatowski A. , Wawrzyniak J.

Warianty tytułu

EN

Selected properties and structure of the PA6 with aluminosilicate addition

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule omówiono wyniki badań wybranych właściwości mechanicznych, termicznych określonych metodą DSC oraz badań struktury za pomocą mikroskopu optycznego w świetle przechodzącym PA 6 z nanonapełniaczem mineralnym. Badania przeprowadzono dla nanokompozytu poliamidu 6 z 1, 3 i 5% zawartością nanobentów. Do modyfikacji poliamidu 6 użyto nanobenty zbudowane z minerałów grupy smektytu - głównie montmorillonitu (glinokrzemian modyfikowany czwartorzędową solą amoniową z podstawnikami alkilowymi i alkiloarylowymi) produkcji ZGM „ZĘBIEC” S.A. Nanokompozyt PA 6 z 1, 3, 5% zawartością nanobentów wytworzono na przemysłowej linii produkcyjnej w firmie Polimarky w Rzeszowie. Próbki do badań wytworzono metodą wtryskiwania na wtryskarce Krauss-Maffei o symbolu KM65-160 C1. Wyniki badań metodą DSC wskazują na istotny wpływ dodatku nanobentów na właściwości termiczne poliamidu 6. W oparciu o analizę termogramów DSC stwierdzono, że dodatek nanobentów powoduje zmiany zakresu topnienia fazy krystalicznej, temperatury początku krystalizacji oraz niewielkie zmiany temperatury w której krystalizacja zachodzi z maksymalną szybkością. Wyniki badań metodą DSC wskazują na spadek wartości entalpii topnienia dla nanokompozytów o zawartości nanobentów 1, 3 i 5%, co wpływa na zmianę właściwości użytkowych nanokompozytów. Stwierdzono wzrost twardości badanych nanokompozytów oraz zmiany wartości udarności. Zaobserwowano istotne zmiany struktury podczas badań nanokompozytów pod mikroskopem optycznym. Zarejestrowano mniejsze wymiary sferolitów w nanokompozycie, jak również ułożenie elementów strukturalnych w skupiska wzdłuż linii płynięcia materiału polimerowego w gnieździe formy przy większej zawartości nanobentów.

EN

In this article the results of investigations of selected propeties and structure of PA 6/aluminosilicate composite were presented. For this study the polyamide 6 Tarnamid trade name T-27 manufactured by Zakłady Azotowe Tarnów has been used. In this work the modification of poliamide 6 uses nanobents constructed of smectite group minerals - mainly montmorillonite (aluminosilicate modified with quaternary ammonium salt with alkyl substituents and alkylaryl) production ZGM ZĘBIEC SA. Nanocomposites of polyamide 6 with 1, 3, 5% with addition of nanobents at the Company POLIMARKY was performed with the use of extruders with multiple screw. The test specimens were prepared on the injection Krauss Maffei KM65 - 160C1 with screw diameter of 30 mm, an L / D = 23, with three zones a constant pitch troughout the length and clamping force of machine 650 kN. Investigations of melting enthalpy by means of DSC method as well as investigations of structure using optical microscope and the mechanical properties have been conducted. DSC studies showed a reduction in the value of the melting enthalpy with increasing content of nanofiller in the polymer material. The narrowing of the peak recorded on the DSC thermograms of nanocomposites and the greater percentage of the peak shift of nanofiller toward higher temperatures. An increase in the hardness of the studied nanocomposites, and changes to the impact strength. The structural studies of smaller size were observed spherulites in nanocomposite, as well as the arrangement of structural elements in clusters along the line of flow of polymeric material in the mold cavity at a higher content of nanobents.

Słowa kluczowe

PL

nanokompozyt; właściwości termiczne; twardość; udarność; struktura; poliamid; PA

EN

nanocomposite; thermal properties; hardness; impact strength; structure; polyamide; PA

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Inżynierii Materiałów Polimerowych i Barwników
• Czasopismo: Przetwórstwo Tworzyw
• Rocznik: 2013
• Tom: [R.] 19, nr 1 (151)
• Strony: 74--78
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Gnatowski A.

• Politechnika Częstochowska, Zakład Przetwórstwa Polimerów, Al. Armii Krajowej 19c, 42-200 Częstochowa, tel./fax. (+48) (34) 325 06 59

autor

Wawrzyniak J.

• Politechnika Częstochowska, Zakład Przetwórstwa Polimerów, Al. Armii Krajowej 19c, 42-200 Częstochowa, tel./fax. (+48) (34) 325 06 59

Bibliografia

• 1. Jakubowska P., Sterzyński T., Samujło B., Badania reologiczne kompozytów poliolefinowych o wysokim stopniu napełnienia z uwzględnieniem charakterystyk p-v-T, Polimery 5 (2010) 379-389.
• 2. Boczkowska A., Kapuściński J., Lindemann Z., Witemberg-Perzyk D., Wojciechowski S., Kompozyty, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2003.
• 3. Gnatowski A., Koszkul J., Investigations of the Influence of Compatibilizer and Filler Type on the Properties of Chosen Polymer Blends, Journal Material Processing Technology 162-163, Elsevier (2005) 52-58.
• 4. Ochelski S., Metody doświadczalne mechaniki kompozytów konstrukcyjnych , Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa 2004.
• 5. Kwiatkowska M., Broza G., Męcfel J., Sterzyński T., Rosłaniec Z., Otrzymywanie i charakterystyka nanokompozytów polimerowych PBT/nanorurki węglowe, Kompozyty (Composites) 2, 5 (2005) 3-15.
• 6. M. Kacperski, Nanokompozyty polimerowe cz II. Nanokompozyty na podstawie polimerów termoplastycznych i krzemianów warstwowych, Polimery 48 (2003) 85-90.
• 7. Ajayan P.M., Schadler, L.S., Braun P.V., Nanocomposite Science and Technology, Wiley-VCH 2003.
• 8. Xu W., Liang G., Zhai H., Tang S., Hang G., Pan W.P., Preparation and crystallization behavior of PP/PP-g-MAH/Org-MMT nanocomposite, Eur. Polym. J. 39, 7 (2003) 1467-1474.
• 9. Zhang X. Yang, M. Zhao Y., Zhang S., Dong X., Liu X., Wang D., Xu D., Polypropylene/Montmorillonite Composites and Their Application in Hybrid Fiber Preparation by Melt-Spinning, J. Appl Polym Sci, 92 (2004) 552-558.
• 10. Heneczkowski M., Oleksy M., Budzik G., Prace badawczo-wdrożeniowe nad polskimi nanobentonitami do napełniania polimerów, Teka Kom. Bud. Ekspl. Masz. Elektrotech. Bud. - OL PAN (2008), 33-36.