Polimeryzacja chlorku winylu w obecności nanonapełniaczy - wpływ na kształt i morfologię ziarna PVC

• Autorzy: Obłój-Muzaj M. , Zielecka M. , Kozakiewicz J. , Abramowicz A. , Szulc A. , Domanowski W.

Warianty tytułu

EN

Polymerization of vinyl chloride in the presence of nanofillers - effects on the shape and morphology of PVC grains

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Suspensyjną polimeryzację chlorku winylu (VC) prowadzono w obecności różnych typów nanonapełniaczy; były to glinki [montmorylonit (MMT) czysty lub funkcjonalizowany], krzemionka (czysta bądź funkcjonalizowana), polimer silikonowy albo hybrydowy układ typu rdzeń/otoczka. Stwierdzono, że nanonapełniacze zastosowane jako składniki mieszaniny polimeryzacyjnej w istotny sposób wpływają na strukturę i kształt ziarna PVC: od typowego w próbce kontrolnej otrzymanej w nieobecności nanonapełniaczy (rys. 1) oraz w próbkach powstających w obecności krzemionki niefunkcjonalizowanej (rys. 2) lub montmorylonitu interkalowanego oktadecyloaminą (rys. 3) poprzez "ciastka" czasem przypominające "wgniecioną piłeczkę" w przypadku krzemionki funkcjonalizowanej (rys. 4), "muszelki" (w obecności polimeru silikonowego, rys. 6) aż do regularnych okrągłych kulek (nietypowych dla PVC suspensyjnego) i ziaren typu "wgniecionej piłeczki" - w obecności nanocząstek o budowie rdzeń/otoczka (rys. 5). Ten ostatni produkt bardziej przypomina PVC emulsyjny, choć otrzymano go w procesie suspensyjnym. Metodami elektronowej mikroskopii skaningowej (SEM) i transmisyjnej (TEM) stwierdzono, że rozkład nanonapełniacza w ziarnie PVC jest dość jednorodny (TEM - rys. 7 i 8). Funkcjonalizowany montmorylonit ulega co najmniej częściowej interkalacji i eksfoliacji w ziarnie PVC (rys. 11). Znaleziono regiony w ziarnie PVC (w szczególności otrzymanym wobec krzemionki) wykazujące mezoporowatość (rys. 10), co potwierdzałoby tworzenie bardziej uporządkowanych struktur. Silne oddziaływania występujące pomiędzy nanonapełniaczami funkcjonalizowanymi lub hybrydowymi a stabilizatorami suspensji sprzyjają aglomeracji nanocząstek (rys. 8 i 9).

EN

Suspension polymerization of vinyl chloride has been carried out in the presence of various types of nanofillers chosen from clays, silica (pure or functionalized), silicone polymer or hybrid core/shell ones. Nanofillers used in VC polymerization significantly influence the structure and shape of PVC grain: from typical one in case of control sample and in the presence of silica to "cake-like" in case of functionalized silica, "sea-shells" with silicone polymer use or "balls" and "dented balls" - not typical for suspension PVC - in the presence of hybrid core/shell particles. The last ones look just as emulsion PVC although were prepared in suspension polymerization process. It has been found, using SEM and TEM methods, that distribution of nanofiller in polymer was rather uniform. MMT is semiintercalated/semiexfoliated in PVC grain. Some regions showing mesoporosity were also found (especially in the presence of silica) suggesting the formation of more ordered structures in the grain. We can foresee that not only the presence and distribution of nanofillers in PVC grain but also the change of PVC grain shape caused by them can both influence the final properties of PVC and its processability.

Słowa kluczowe

PL

suspensyjna polimeryzacja VC; nanonapełniacze; krzemionka; montmorylonit; hybrydowe napełniacze typu rdzeń/otoczka; morfologia ziarna PVC; mezoporowatość

EN

suspension VC polymerization; nanofillers; silica; montmorillonite; core/shell hybrid nanofillers; PVC grain morphology; mesoporosity

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2006
• Tom: T. 51, nr 2
• Strony: 133--137
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz.

Twórcy

autor

Obłój-Muzaj M.

autor

Zielecka M.

autor

Kozakiewicz J.

autor

Abramowicz A.

autor

Szulc A.

autor

Domanowski W.

• Industrial Chemistry Research Institute, ul. Rydygiera 8, 01-793 Warszawa,

Bibliografia

• 1. Aguilar-Solis C, Xu Y, Brittain W.: Polym. Prepr. 2002, 43(2), 1019.
• 2. Gong F. L., Zhao C. G., Feng, ML, Qin H. L., Yang M. S.: J. Mater. Sex. 2004, 39, 293.
• 3. Gong F. L., Feng. M., Zhao C. G., Zhang S., Yang M. S.: Polym. Degrad. Stabil 2004, 84, 289.
• 4. Gong F. L., Feng. M., Zhao C. G., Zhang S., Yang M. S,: Polym. Testing 2004, 23, 847.
• 5. Wang D, Parlow D., Yao Q., Wilkie Ch. A,: J. Vinyl Add. Technol 2001, 7(4), 203.
• 6. Wang D, Parlow D., Yao Q., Wilkie Ch. A.: J. Vinyl Add. Technol. 2002, 8(2), 139.
• 7. Wang D, Wilkie Ch. A.: J. Vinyl Add. Technol 2001, 8(4), 238.
• 8. Shi H., Pan M., Li X., Zhang L., Ging H.: Gaofenzi Xiiebao 2004,1,149.
• 9. Zajchowski S., Piszczek K., Tomaszewska J.: Polimery 2001,46,232.
• 10. Piszczek K., Tomaszewska J., Sterzynski T.: Polimery 2004, 49, 646.
• 11. Piszczek K.; Polimery 2005, 50, 441.
• 12. Dubois Ph.: Conference Proceedings of EMRS 2005 Fall Meeting, 5—9 Sept. 2005, Warsaw, Poland.