Wpływ starzenia termooksydacyjnego na właściwości mechaniczne elastomerowych nanokompozytów wzmocnionych nanorurkami węglowymi

• Autorzy: Zubkiewicz Agata , Szymczyk Anna , Paszkiewicz Sandra

Warianty tytułu

EN

Effect of thermo-oxidative ageing on mechanical properties of elastomeric nanocomposites reinforced by carbon nanotubes

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań stabilności termooksydacyjnej i wpływu starzenia termooksydacyjnego na masę cząsteczkową i właściwości mechaniczne nanokompozytów na osnowie elastomeru eterowo-estrowego z udziałem wielościennych nanorurek węglowych niefunkcjonalizowanych i funkcjonalizowanych grupami –COOH (MWCNT, MWCNT-COOH). Multiblokowy kopolimer eterowo-estrowy, zastosowany jako osnowa nanokompozytu, był zbudowany ze sztywnych bloków poli(tereftalanu trimetylenu) (PTT) i giętkich bloków poli(oksytetrametylenowych) (PTMO). Wpływ udziału nanorurek na stabilność termiczną i termooksydacyjną oceniono za pomocą analizy termograwimetrycznej. Zbadano wpływ czasu starzenia termooksydacyjnego w podwyższonej temperaturze na właściwości mechaniczne i masę cząsteczkową badanych nanokompozytów i nienapełnionego kopolimeru PTT-PTMO. Stwierdzono, że obecność nanorurek węglowych poprawia stabilność termiczną i termooksydacyjną kopolimeru PTT-PTMO, a także wpływa na zwiększenie odporności na starzenie termooksydacyjne otrzymanych nanokompozytów.

EN

This paper presents the results of the studies on thermo-oxidative stability and the influence of thermo-oxidative ageing on the molecular mass and mechanical properties of nanocomposites based on copoly(ether-ester) elastomer filled with non-functionalized and functionalized by –COOH groups multi-wall carbon nanotubes (MWCNT, MWCNT-COOH). The multiblock poly(ether-ester) copolymer used as a polymer matrix in investigated nanocomposites was composed of rigid poly(trimethylene terephthalate) (PTT) blocks and flexible poly(tetramethylene oxide) (PTMO) blocks. The effect of nanotubes contribution on thermal and thermo-oxidative stability was evaluated by thermogravimetric analysis. The influence of the aging time at the elevated temperature on the copolymer molecular mass and mechanical properties of the tested nanocomposites and unfilled PTT-PTMO copolymer was investigated. It was found that the presence of carbon nanotubes improves the thermal and thermo-oxidative stability of the PTT-PTMO copolymer, as well as increases the resistance to thermo-oxidative ageing of the obtained nanocomposites.

Słowa kluczowe

PL

elastomerowe nanokompozyty; nanorurki węglowe; starzenie termooksydacyjne; stabilność termiczna

EN

elastomeric nanocomposites; carbon nanotube; thermo-oxidative aging; thermal stability

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Inżynierii Materiałów Polimerowych i Barwników
• Czasopismo: Elastomery
• Rocznik: 2019
• Tom: T. 23, nr 1
• Strony: 28--42
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., rys., wykr., wz.

Twórcy

autor

Zubkiewicz Agata

• Insytut Fizyki, Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki, Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie Al. Piastów 19, 70-310 Szczecin

autor

Szymczyk Anna

• Insytut Fizyki, Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki, Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie Al. Piastów 19, 70-310 Szczecin

autor

Paszkiewicz Sandra

• Instytut Inżynierii Materiałowej, Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki, Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie Al. Piastów 19, 70-310 Szczecin

Bibliografia

• 1. De Almeida Prado L. A. S., Kopyniecka A., Chandrasekaran S., Broza G., Roslaniec Z., Schulte K., Macromol. Mater. Eng., 2013, 298, 3, 359–370.
• 2. Guskos N., Maryniak M., Typek J., Podsiadly P., Narkiewicz U., Senderek E., Roslaniec Z., J. Non-Cryst. Solids., 2009, 355, 24–27, 1400–1404
• 3. Schmidt A., Veeman W. S., Litvinov V. M., Gabriëlse W., Macromolecules, 1998, 31, 5, 1652–1660.
• 4. Paszkiewicz S., Pawlikowska D., Szymczyk A., Dudziec B., Dutkiewicz M., Marciniec B., Linares A., Ezquerra T. A., Polym. Bull., 2018, 75, 11, 4999–5014
• 5. Paszkiewicz S., Szymczyk A., Pilawka R., Przybyszewski B., Czulak A., Rosłaniec Z., Adv. Polym. Tech., 2017, 36, 2, 236–242.
• 6. Paszkiewicz S., Szymczyk A., Sui X. M., Wagner H. D., Linares A., Ezquerra T. A., Rosłaniec Z., Compos. Sci. Technol., 2015, 118, 72–77.
• 7. Szymczyk A., J. Appl. Polym. Sci., 2012, 126, 796–807.
• 8. Glenis S., Likodimos V., Guskos N., Yarmis D., Żołnierkiewicz G., Szymczyk A., Lin C. L., J. Appl. Phys., 2010, 108, 054314.
• 9. Diamantopoulou A., Glenis S., Zolnierkiewicz G., Szymczyk A., Guskos N., Likodimos V., EPR spectroscopy on double-walled and multi-walled carbon nanotube polymer composites, w Frontiers in Magnetic Resonance: EPR in modern carbon-based nanomaterials, Savchenko D., Kassiba A.H. (Ed.), Bentham Science Publishers, Le Mans, France 2018, 87–106, ISBN: 978-1-68108-694-1.
• 10. Paszkiewicz S., Szymczyk A., Sui X. M., Wagner H. D., Linares A., Ezquerra T. A., Rosłaniec Z., Compos. Sci. Technol., 2015, 118, 72–77.
• 11. Paszkiewicz S., Szymczyk A., Livanov K., Wagner H. D., Rosłaniec Z., eXPRESS Polym. Lett., 2015, 9, 6, 509–524.
• 12. O’Connell M. J. (ed.) Carbon Nanotubes Properties and Applications, CRC Taylor Francis Group Boca Raton, 2006, ISBN 9780849327483.
• 13. Szymczyk A., Rosłaniec Z., Polimery, 2006, 51, 9, 627–642.
• 14. Zeynalov E. B., Koßmehl G., Polym. Degrad. Stab., 2001, 71, 197–202.
• 15. Zeynalov E. B., Friedrich J. F., The Open Mat. Sci. J., 2008, 2, 28–34, 1874–88.
• 16. Shi X., Jiang B., Wang J., Yang Y., Carbon, 2012, 50, 1005–1013.
• 17. Ruiz V., Yate L., García I., Cabanero G., Grande H. J., Carbon, 2017, 116, 366–374.
• 18. Szymczyk A., Senderek E., Nastalczyk J., Roslaniec Z., Eur. Polym. J., 2008, 44, 436–443.
• 19. Kim J. Y., Han S. I., Hong S., Polymer, 2008, 49, 3335–3345.
• 20. Paszkiewicz S., Szymczyk A., Janowska I., Jedrzejewski R., Linares A., Ezquerra T. A., Wagner H. D., Tenne R., Rosłaniec Z., Polym. Adv. Technol., 2017, 28, 645–657.
• 21. Szymczyk A., Rosłaniec Z., Zeneker M., Garcia-Gutierrez M. C., Hernandez J. J., Rueda D. R., Nogales A., Ezquerra T. A, eXPRESS Polym. Lett., 2011, 5, 977–995.
• 22. Tasis D., Tagmatarchis N., Bianco A., Prato M. Chem. Rev., 2006, 106, 1105.
• 23. Costa L., Luda M. P., Cmeron G. G., Qurresh M. Y. Polym. Deg. Stab., 2000, 67, 527–533.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).