Modyfikowany silseskwioksanem (POSS) poliamid 6 wytwarzany metodą anionowej polimeryzacji e-kaprolaktamu

• Autorzy: Kelar K. , Mencel K. , Sterzyński T. , Dutkiewicz M. , Maciejewski H.

Warianty tytułu

EN

Polyamide 6 modified with silsesquioxane prepared via anionic polymerization of e-caprolactam

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Prowadzono proces polimeryzacji anionowej e-kaprolaktamu zawierającego zdyspergowany silseskwioksan (w ilości 0,1 % mas. lub 0,5 % mas.). Badanie kinetyki reakcji oraz stopnia konwersji monomeru, oparte na pomiarach temperatury wykazało, że udział w mieszaninie reakcyjnej 0,5 % mas. silseskwioksanu spowalnia proces polimeryzacji. Ocena kinetyki krystalizacji pozwoliła na stwierdzenie, że wprowadzenie do układu silseskwioksanu prowadzi również do spowolnienia procesu krystalizacji poliamidu 6 oraz obniżenia stopnia krystaliczności (wyniki DSC). Temperaturę zeszklenia (Tg) PA 6 i kompozytów badano metodą DMTA. Wykazano, że w zakresie temperatury od 0 °C do ok. 90 °C wartość modułu zachowawczego (E') kompozytów jest większa niż niemodyfikowanego PA 6. Zaobserwowano także, że ze wzrostem udziału silseskwioksanu w kompozycie PA 6 zmniejsza się jego skurcz odlewniczy i zwiększa chłonność wody.

EN

The anionic polymerization of e-caprolactam containing the dispersed silsesquioxane (0.1 or 0.5 % by weight) was carried out. The study of reaction kinetics (Fig. 1 and 2, Table 1) and degree of monomer conversion (Fig. 3) based on the temperature measurements indicated a slowdown in the polymerization process at 0.5 wt.% silsesquioxane content in the reaction mixture. An investigation of the kinetics of crystallization led to the conclusion that an addition of silsesquioxane resulted in a decrease in the crystallization rate (Fig. 1 and 2, Table 1) and crystallization degree (DSC results, Table 2) of polyamide 6. The glass transition temperature (Tg) of PA 6 and its composites was determined using DMTA measurements (Fig. 6, Table 3). It was shown that the values of storage modulus (E') of the composites in the temperature range between 0 and 90 °C were higher as compared to the modulus of neat polyamide 6 (Fig. 7). It was also observed that with an increase of the silsesquioxane content in the PA 6 composite, a decrease in the casting shrinkage (Fig. 4) is observed along with an increase in the water sorption (Fig. 5).

Słowa kluczowe

PL

anionowa polimeryzacja e-kaprolaktamu; krystalizacja; silseskwioksan; modyfikacja; właściwości

EN

anionic polymerization of e-caprolactam; crystallization; silsequioxane; modification; properties

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2012
• Tom: T. 57, nr 10
• Strony: 697--704
• Opis fizyczny: Bibliogr. 39 poz.

Twórcy

autor

Kelar K.

autor

Mencel K.

autor

Sterzyński T.

autor

Dutkiewicz M.

autor

Maciejewski H.

• Politechnika Poznańska, Instytut Technologii Materiałów, Zakład Tworzyw Sztucznych, ul. Piotrowo 3, 61-138 Poznań,

Bibliografia

• 1. Maitra P., Wunder S. L.: Chem. Mater. 2002, 14, 4494.
• 2. Hartmann-Thompson C.: „Applications of Polyhedral Oligomeric Silsesquioxanes”, Springer 2011.
• 3. „Recent Advances in Polymer Nanocomposites: Synthesis and Characterisation” (red. Thomas S., Zaikov G. E., Valsara S. V. J., Meera A. P.,), VSP Leiden 2010.
• 4. Cordes D. B., Lickiss P. D., Rataboul F.: Chem. Rev. 2010, 110, 2081.
• 5. Rashid E. S. A., Ariffin K., Kooi C., Akil H. M.: Mater. Des. 2009, 30, 1.
• 6. Haddad T. S., Lichtenhan J. D.: Macromolecules 1996, 29, 7302.
• 7. Lichtenhan J. D., Ottonarii Y. A., Carr M. J.: Macromolecules 1995, 28, 8435.
• 8. Baldi F., Bignotti F., Fina A., Tabuani D., Ricco T.: J. Appl. Polym. Sci. 2007, 105, 935.
• 9. Zheng L., Waddon A. J., Rarris R. J., Coughlin E. B.: Macromolecules 2002, 35, 2375.
• 10. Iyer S., Schiraldi D. A.: Macromolecules 2007, 40, 4942.
• 11. Lee K. M., Knight P. T., Chung T., Mather P. T.: Macromolecules 2008, 41, 4730.
• 12. Yu H., Ren W., Zhang Y.: J. Appl. Polym. Sci. 2009, 113, 17.
• 13. Ricco L., Russo S., Monticelli O., Bordo A., Belluci F.: Polymer 2005, 46, 6810.
• 14. Baldi F., Bignotti F., Ricco L., Monticelli O., Ricco T.: J. Appl. Polym. Sci. 2006, 100, 3406.
• 15. Wan C., Zhao F., Bao X., Kandasubramanian B., Duggan M.: J. Polym. Sci.: Part B: Polym. Phys. 2009, 47, 121.
• 16. Jeziórska R., Świerz-Motysia B., Szadkowska A., Marciniec M., Maciejewski M., Dutkiewicz M., Leszczyñska I.: Polimery 2011, 56, 809.
• 17. Li B., Hang Y., Wang S., Ji J.: Eur. Polym. J. 2009, 45, 2202.
• 18. Khodabakhshi K., Gilbert M.: Adv. Polym. Technol. 2010, 29, 226.
• 19. Dave R. S., Krause R. L., Udipi K., Williams D. E.: Polymer 1997, 38, 949.
• 20. Kim K. J., Hong D. S., Tripathy A. R.: J. Appl. Polym. Sci. 1997, 66, 1195.
• 21. Russo S., Imperato A., Mariani A., Parodi F.: Macromol. Chem. Phys. 1995, 196, 3297.
• 22. Rusu Gh., Ueda K., Rusu E., Rusu M.: Polymer 2001, 42, 5669.
• 23. Kelar K.: Polimery 1987, 32, 196.
• 24. Kelar K.: Polimery 2006, 51, 415.
• 25. Fornes T. D., Paul D. R.: Polymer 2003, 44, 3945.
• 26. Mateva R., Dencheva N.: J. Polym. Sci. Part A: Polym. Chem. 2003, 30, 1449.
• 27. Mateva R., Delev O., Kaschcieva E.: J. Appl. Polym. Sci. 1995, 58, 2333.
• 28. Mateva R., Petrov P.: Eur. Polym. J. 1999, 35, 325.
• 29. Urbańczyk G. W.: „Fizyka włókna — molekularna i nadmolekularna struktura włókna”, WNT, Warszawa 1970.
• 30. Wunderlich B.: Prog. Polym. Sci. 2003, 28, 383.
• 31. Zhou H., Wilkes G. L.: Polymer 1997, 38, 5735.
• 32. Monson L., Braunwarth M., Extrand C. W.: J. Appl. Polym. Sci. 2008, 107, 355.
• 33. Baschek G., Hartwig G., Zahradnik F.: Polymer 1999, 40, 3433.
• 34. Ward J. M.: „Mechaniczne w³asnooeci polimerów jako tworzyw konstrukcyjnych”, PWN, Warszawa 1975.
• 35. Campoy I., Arribas J. M., Zaporta M. A. M., Marco C., Gómez M. A., Fatou J. G.: Eur. Polym. J. 1995, 31, 475.
• 36. Laredo E., Hernandez M. C.: J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 1997, 35, 2879.
• 37. Pramoda K. P., Liu T.: J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 2004, 42, 1823.
• 38. Sterzyński T., Tomaszewska J., Piszczek K., Skórzewska K.: Compos. Sci. Technol. 2010, 70, 966.
• 39. Zheng L., Waddon A. L., Farris R. J., Coughlin E. B.: Macromolecules 2002, 35, 2375.