Badanie procesu wytwarzania nanokompozytu polipropylenu z montmorylonitem

• Autorzy: Gołębiewski J. , Różański A. , Gałęski A.

Warianty tytułu

EN

Study on the process of preparation of polypropylene nanocomposite with montmorillonite

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Na podstawie literatury scharakteryzowano montmorylonit (MMT) jako nanonapełniacz kompozytów polimerowych. Omówiono strukturę MMT i możliwości jej modyfikacji. Badania własne dotyczyły procesu wytwarzania nanokompozytów na podstawie izotaktycznego polipropylenu (PP) z MMT z zastosowaniem trzech wariantów metody wytłaczania dwuślimakowego. Trzecim składnikiem nanokompozytów był polipropylen szczepiony bezwodnikiem maleinowym będący kompatybilizatorem układu MMT/PP. Określono wpływ wariantu wytłaczania oraz wzajemnego stosunku składników kompozytu na właściwości użytkowe otrzymanego produktu (masowy wskaźnik szybkości płynięcia, statyczne i dynamiczne właściwości mechaniczne, odporność cieplna, właściwości barierowe i przepuszczalność dla tlenu). Wykazano, że dzięki zastosowanej metodzie wytwarzania nanokompozytu - przy użyciu ścinająco-mieszającej konfiguracji ślimaków - możliwe jest uzyskanie w nanokompozycie całkowicie eksfoliowanego i równomiernie rozproszonego MMT; powoduje to znaczne polepszenie badanych właściwości nanokompozytów.

EN

On the basis of literature data, montmorillonite (MMT) as a filler of polymeric composites was characterized, namely the structure and the possibility of its modification. The authors' investigations concerned the process of preparation of nanocomposites based on isotactic polypropylene (PP) with MMT, with use of three variants of twin-screw extrusion. The third component of nanocomposites was polypropylene grafted with maleic anhydride, acting as compatibilizer of MMT/PP system (Table 1). The effects of extrusion variant and the ratios of composite components on the useful properties of the products obtained (melt flow rate, static and dynamic mechanical properties, thermal stability, barrier properties - see Table 2-4, Fig. 3-7) were determined. It was demonstrated that the method of nanocomposite preparation (by use of shearing - mixing configuration of the screws) let obtain MMT fully exfoliated and uniformly dispersed in a nanocomposite. It improves significantly the studied properties of nanocomposites.

Słowa kluczowe

PL

polipropylen; montmorylonit; nanokompozyty; eksfoliacja; właściwości użytkowe

EN

polypropylene; montmorillonite; nanocomposites; exfoliation; useful properties

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2006
• Tom: T. 51, nr 5
• Strony: 374--381
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz.

Twórcy

autor

Gołębiewski J.

autor

Różański A.

autor

Gałęski A.

• Instytut Przetwórstwa Tworzyw Sztucznych METALCHEM, ul. Marii Skłodowskiej-Curie 55, 87-100 Toruń

Bibliografia

• 1. Utracki L. A.: „Clay — Containing Polymeric Nanocomposites", Rapra Technology, 2004, str. 73—93.
• 2. Kacperski M.: Polimery 2002, 47, 801.
• 3. Kornmann X.: „Synthesis and Characterisation of Thermoset-Layered Silicate Nanocomposites", Lulea University of Technology 2001, str. l—10.
• 4. Giannelis E. R, Krishomoorti R., Manias E.: Adv. Polym. Sci. 1999,138,108.
• 5. Pat. USA 3 951 850 (1976).
• 6. Pat. USA 6 050 509 (2000).
• 7. Pat. USA 6 596 803 (2003).
• 8. Pat. USA 6 737 464 (2004).
• 9. Pawlak A., Morawiec J., Piórkowska E., Gałęski A.: Polimery 2004, 49, 240.
• 10. Oleksy M., Heneczkowski M.: Polimery 2005, 50,143.
• 11. Kelar K., Jurkowski B., Mencel K.: Polimery 2005, 50, 449.
• 12. Manias E., Touny A., Wu L., Chang T. C.: Chem. Mater. 2001,13, 3516.
• 13. Ray S. S., Okamoto M.: Próg. Polym. Sci. 2003, 28, 1539.
• 14. Vaia R. A., Giannelis E. P: Macromolecules 1997, 30, 8000.
• 15. Krishnamoorti R., Vaia R. A., Giannelis E. P: Chem. Mater.1996,8,1728.
• 16. Usuki A., Kato M., Okada A., Kurauchi T: J. Appl. Polym. Sci. 1997, 63,137.
• 17. Hasegawa N., Kawasumi M., Kato M., Usuki A., Okada A.: J. Appl. Polym. Sci. 1998, 67, 87.
• 18. Vaia R. A., Giannelis E. P: Macromolecules 1997, 30, 7990.
• 19. Merinka D., Chmielova M., Kolendova A., Weiss Z., Capkova P, Simonik J.: Mer. Polym. Proc. 2003,18, 2.
• 20. Nour M. A., Hassanien M. M.: Polimery 2005, 50,371.
• 21. Gołębiewski J.: Przem. Chem. 2004, 83,15.
• 22. Morawiec J., Pawlak A., Slouf M., Gałęski A., Piórkowska E.: Polimery 2004, 49, 52.
• 23. Gołębiewski J.: „Influence of the melt compounding process conditions on properties of PP-layered clay nanocomposites", materiały konf. Piąstko — 2005, Zlin (Czechy) 2005, 27.
• 24. Gołębiewski J.: „Wpływ warunków procesu wytwarzania na właściwości nanokompozytu polipropylenu z montmorylonitem", materiały XVII Konferencji Naukowej „Modyfikacja Polimerów", Wrocław 2005, str. 294.
• 25. Gołębiewski J.: „Badania procesu wytwarzania nanokompozytu polipropylenu z montmorylonitem metodą wytłaczania dwuślimakowego", „Materiały polimerowe i ich przetwórstwo", wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 2004, str. 146.
• 26. Stasiek J.: Polimery 2005, 50, 881.