Zastosowanie haloizytu jako napełniacza do modyfikacji polipropyleny. Część I. Charakterystyka haloizytu jako napełniacza

• Autorzy: Szczygielska A. , Kijeński J.

Warianty tytułu

EN

The application of halloysite as a filler for modification of polypropylene. Part I. The characteristics of halloysite as a filler

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Napełniacze jako dodatki aktywne o rozmiarach cząstek wynoszących od 0,01 do 1 μm lub bierne, których rozmiar cząstek waha się w granicach od 1 do 50 μm, występujące w postaci proszków, włókien, ścinków lub arkuszy, wprowadzane są do różnego rodzaju tworzyw w celu obniżenia kosztów wyrobu lub poprawy właściwości mechanicznych lub nadania tworzywom specjalnych własności, a więc np. obniżenia palności czy też polepszenia właściwości elektroizolacyjnych. Napełniacze powinny być chemicznie obojętne w stosunku do osnowy, aby nie wpływać na przebieg procesów formowania, ponadto powinny charakteryzować się wysoką dyspersją (rozmiar cząstek w granicach od 5 do 10 μm) oraz nie zawierać wody krystalicznej i powierzchniowej, a także wykazywać dobrą adhezję do osnowy polimerowej. Opisane powyżej wymagania spełniają napełniacze proszkowe pochodzenia mineralnego, a więc napełniacze kwarcowe, krzemionkowe, dolomitowe czy też kaolinowe, do których zaliczono glinki mineralne, a wśród nich haloizyt. Dokonano przeglądu aktualnego stanu wiedzy w zakresie zastosowania haloizytu (HNT) jako napełniacza do modyfikacji polipropylenu (PP). Scharakteryzowano rodzaje napełniaczy ze szczególnym uwzględnieniem krzemianów, a zwłaszcza glinokrzemianów, do których zaliczany jest m.in. haloizyt. Kompozyty polimerowe stały się ciekawym obszarem badawczym i cieszą się szczególnym zainteresowaniem przemysłu ze względu na poprawę właściwości mechanicznych. Na podstawie danych literaturowych omówiono strukturę HNT, a także właściwości HNT jako napełniacza kompozytów polimerowych oraz zestawiono wybrane właściwości nanorurek HNT. HNT zaliczany jest do grupy minerałów warstwowych zawierających 44% SiO2, 38% Al2O3, 15% H2O oraz śladowe ilości tlenków metali, w tym tlenku żelaza. HNT stosuje się już jako środki sorpcyjne, maty izolacyjne, koagulanty, glinki kosmetyczne, nawozy oraz pigment do farb.

EN

Fillers being active components raging in size between 0,01 and 1 μm or passive measuring between 1 and 50 μm, present in a form of powder, fiber, cuttings or sheets are incorporated into different types of materials in order to lower the cost of production, improve the mechanical properties or give these materials certain characteristics such as: lowering flammability or improving electro insulation. Fillers should be chemically neutral in relation to matrix, so as not to influence the formation process. Moreover, they should have high dispersion (the size of molecules 5 to 10 micrometers), should not contain crystal and surface water and should also show good adhesiveness to the polymeric WARP. The above conditions are fulfilled in the case of mineral fillers such as: quartz, silica, dolomite or kaolin including mineral clays and halloysite. A review of present knowledge concerning the use of halloysite (HNT) as a filler in propylene (PP) modification has been done. A thorough characteristics of types of fillers has been performed with special emphasis on silicates and aluminosilicates. The synthesis of modified polymer composites is of crucial importance as it allows to obtain materials with specific properties suitable for the required application. Such modifications lead to improvement of mechanical properties. Based on literature data, HNT as a filler of polymeric composites was characterized, namely the structure of HNT, and selected parameters of HNT nanotubes. Halloysite is a mineral clay containing 44% silica, 38% aluminum oxide, 15% water and traces of metal oxides, including ferrous/iron oxide. HNT is already used as a sorption agent, insulation mat, coagulant, cosmetic clay, fertilizer and paint pigment.

Słowa kluczowe

PL

minerał warstwowy; glinokrzemian; napełniacz; haloizyt

EN

mineral clay; aluminosilicate; filler; halloysite

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Kompozyty
• Rocznik: 2010
• Tom: R. 10, nr 2
• Strony: 181--185
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Szczygielska A.

autor

Kijeński J.

• Instytut Chemii Przemysłowej im. prof. I. Mościckiego, ul. Rydygiera 8, 01-793 Warszawa,

Bibliografia

• [1] Jurkowski B. Jurkowska B., Sporządzanie kompozycji polimerowych, WNT, Warszawa 1995, 11.
• [2] Encyklopedia techniki, Chemia, WNT, Warszawa 1993.
• [3] Boczkowska A., Kapuściński J., Lindemann Z., Witemberg-Perzyk D., Wojciechowski S., Kompozyty, wyd. II zm., Oficyna Wyd. Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2003, 107.
• [4] Utracki L.A., Clay - Containing Polymeric Nanocomposites, Rapra Techn. Ltd. 2004, 9, 73, 260.
• [5] Vaia R.A., Giannelis E.P., Macromolecules 1997, 30, 8000-8009.
• [6] Kurent A., Zaborski M., Przemysł Chemiczny 2006, 11, 1510-1517.
• [7] Briell, Nanoclay - Counting on consistency, Mat. inf. Firmy Southern Clay Products Inc.
• [8] Sarbak Z., LAB Laboratorium, Aparatura, Badania 2005, 3, 9-17.
• [9] Królikowski W., Rosłaniec Z., Kompozyty (Composites) 2004, 9, 3-16.
• [10] Bolewski A., Budkiewicz M., Wyszomirski P., Surowce ceramiczne, Warszawa 1991.
• [11] Sarbak Z., LAB Laboratorium, Aparatura, Badania 2005, 2, 16-21.
• [12] Biswas M., Sinha R.S., Adv. Polym. Sci. 2001, 155, 167-221.
• [13] Merinka D., Chmielova M., Kolendova A. i in., Inter. Polym. Process. 2003, 18, 2-11.
• [14] Liang G., Xu J., Bao S., Xu W., J. Appl. Polym. Sci. 2004, 91, 3974-3980.
• [15] Chrissopoulu K., Altinzi I., Anastasiadis S.H. i in., Polymer 2005, 46, 12440-51.
• [16] Morawiec J., Pawlak A., Slouf M., Gałęski A., Piórkowska E., Krasnikowa N., Eur. Polym. J. 2005, 41, 1115-22.
• [17] Krook M., Gälstedt M., Hedenqvist M.S., Packag. Technol. Sci. 2005, 18, 12-13.
• [18] Malucelli G., Ronchetti S. i in., Europ. Polym. J. 2007, 43, 328-335.
• [19] Zhang J., Jiang D.D., Wilkie C.A., Thermochimica Acta 2005, 430, 107-113.
• [20] Celini N., Bergaya F., Poncin-Epaillard F., Polymer 2007, 48, 58-67.
• [21] Hendricks S.B., Jefferson M.E., American Mineralogist 1938, 23(12), 863-875.
• [22] Veerabadran N.G., Price R.R., Lvov Y.M., Nano: Brief Reports and Reviews 2007, 2(2), 115-120.
• [23] Ruiz-Hitzky E., Ariga K., Lvov Y., Bio-Inorganic Hybrid Nanomaterials, Wiley, London, Berlin 2007, 14, 419-441.
• [24] Lvov Y.M., Shchukin D.G., Mőwald H., Price R.R., ACS Nano 2008, 2(5), 814-820.
• [25] http://www.intermark.pl/haloizyt.htm
• [26] Materiały firmy Intermark Sp. z o.o.