Właściwości dynamiczne i struktura kompozytów polipropylenu z włóknem szklanym

• Autorzy: Sobczak R. , Nitkiewicz Z. , Koszkul J.

Warianty tytułu

EN

Dynamic properties and structure of polypropylene composites reinforced glass fibre

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przeanalizowano wpływ zawartości włókna szklanego na dynamiczne właściwości mechaniczne kompozytów na osnowie polipropylenu. Badaniom poddano kompozyty o zawartości 30 i 50% włókna szklanego. W celach porównawczych badano też dynamiczne właściwości mechaniczne osnowy kompozytu oraz określono wpływ wygrzewania na te właściwości. Przedstawiono również wyniki badań strukturalnych wykonanych z wykorzystaniem mikroskopii optycznej oraz skaningowej.

EN

The effect of glass fibre content on dynamical properties of polypropylene composites has been examined. Within the confines of the work the annealing influence on the properties has also been determined. Polypropylene and its composites filled with 30 and 50% of glass fibre have been tested. The investigation of dynamical properties of composites matrix has been made in order to compare. Figure 1 shows the storage modulus (E') and loss modulus coefficient (tg[delta]) measured by DMA at 10 and 20 Hz as a function of temperature for composites: PP+30% glass fibre (Fig. 1a) and PP+50% glass fibre (Fig. 1b). The glass transition the most evident for polypropylene. In case of polypropylene composites range of glass transition is less evident, in particular for composite polypropylene with 30 and 50% glass fibre content. It was found, that increase in of glass fibre content in the composites decrease value of tg[delta]. The influence of heat-treatment (soaking) shows the bigger values of the storage modulus E'. Optical microphotographs of thin polypropylene and composite specimens (-10 [micro]m) were taken by using a Polam - 113 polaryzing light microscope. In the composites (Fig. 3), the PP spherulites are not well defined and their size decreases which could be attributed to restictions created by the glass fibres on the development of a spherulitic structure. SEM microphotographs of different magnifications are shown in Figure 4: the composites PP+50% GF (Fig. 4a) and PP+50% GF after soaking (Fig. 4a). Spherulit structure occurs in polypropylene as well as in its composites. SEM microphotographs provide evidence of good filler dispersion in the matrix, effective wetting of fibres by the matrix and strong mterfacial adhesion between the components.

Słowa kluczowe

PL

kompozyt; osnowa polipropylenowa; włókno szklane; właściwości dynamiczne; struktura sferolityczna

EN

composite; polypropylene matrix; glass fibre; dynamic properties; spherulitic structure

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Kompozyty
• Rocznik: 2004
• Tom: R. 4, nr 12
• Strony: 369--373
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Sobczak R.

• Politechnika Częstochowska, Instytut Inżynierii Materiałowej, al. Armii Krajowej 19, 42-200 Częstochowa

autor

Nitkiewicz Z.

• Politechnika Częstochowska, Instytut Inżynierii Materiałowej, al. Armii Krajowej 19, 42-200 Częstochowa

autor

Koszkul J.

• Politechnika Częstochowska, Katedra Przetwórstwa Tworzyw Sztucznych i Zarządzania Produkcją, al. Armii Krajowej 19c, 42-200 Częstochowa

Bibliografia

• [1] Nitkiewicz Z., Koszkul J., Sobczak R., Mikro- i rentgenostrukturalne badania polipropylenu i jego kompozytów z włóknem szklanym, Kompozyty (Composites) 2001, 1, 2, 127.
• [2] Bociąga E., Procesy determinujące przepływ tworzywa w formie wtryskowej i jego efektywność, Seria Monografie Nr 82, Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Czę- stochowa 2001.
• [3] Murphy M.W., Thomas K., Bevis M.J., Relationships between injection moulding conditions, micromorphology and impact properties of polypropylene: 1. A typical commercial grade, Plastic and Rubber Processing and Applications 1988, 9, 3.
• [4] Psarski M., Piórkowska E., Gałęski A., Crystallization of polyethylene from melt with lowered chain entanglements, Macromolecules 2000, 33, 916.
• [5] Sheiko S.S., Möller M., Reuvekamp E.M.C.M., Zandbergen H.W., Calibration and evaluation of scanning force microscopy probes, Physical Review 1993, Part B, 48, 5675.
• [6] Sobczak R., Nitkiewicz Z., Koszkul J., Badania dynamicznych właściwości mechanicznych kompozytów na osnowie polipropylenu wzmocnionych włóknem szklanym, Kompozyty (Composites) 2002, 2, 3, 78.
• [7] Broniewski T., Kapko J., Płaczek W., Thomalla J., Metody badań i ocena właściwości tworzyw sztucznych, WNT, Warszawa 2000.
• [8] Przygocki W., Włochowicz A., Fizyka polimerów, WN PWN, Warszawa 2001.
• [9] Pegoretti A., Ricco T., Fatigue crack propagation in polypropylene reinforced with short glass fibres, Composites Science and Technology 1999, 59, 1055-1062.
• [10] Żuchowska D., Polimery konstrukcyjne, WNT, Warszawa 1995.