Contact angle and surface free energy of electron-beam irradiated polymer composites

• Autorzy: Żenkiewicz M. , Rytlewski P. , Czupryńska J. , Polański J. , Karasiewicz T. , Engelgard W.

Warianty tytułu

PL

Kąt zwilżania i swobodna energia powierzchniowa kompozytów poddanych działaniu promieniowania elektronów o dużej energii

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The effects of the electron radiation dose and of compatibilizers on the contact angle and surface free energy (SFE) of the composites made of low-density polyethylene (PE-LD), high-density polyethylene (PE-HD), polypropylene (PP), polystyrene (PS), and polyethylene terephthalate (PET) were studied. Use of the high-energy electron radiation with doses up to 300kGy and of compatibilizers was done to reach better mechanical and adhesion properties of the composites studied and, at the same time, to investigate the possibility of applying of this technique in the processes of polymeric materials recycling. The compatibilizers were the styrene-ethylene/butylene-styrene elastomer grafted with maleic anhydride (SEBS-g-MA), added at the amounts of 5, 10 or 15 wt. %, and trimethylol propane trimethylacrylate (TMPTA), added at the amounts of 1, 2 or 3 wt. %. The effects, discussed in the present article, are: enhancement of wettability and increase in SFE of the composites studied. It was found that the contact angle steadily decreased and SFE of the composites increased with the rising dose of the electron radiation and that TMPTA intensified these tendencies.

PL

Zbadano wpływ promieniowania elektronowego i kompatybilizatorów na kąt zwilżania i swobodną energię powierzchniową (SFE) kompozytów składających się z polietylenu małej gęstości (PE-LD), polietylenu dużej gęstości (PE-LD), polipropylenu (PP), polistyrenu (PS) i poli(tereftalanu etylenu) (PET). Poddanie tych kompozytów działaniu promieniowania elektronów o dużej energii, w zakresie dawek do 300kGy oraz wprowadzenie do nich kompatybilizatorów poprawiających ich właściwości mechaniczne miało na celu sprawdzenie możliwości stosowania tej technologii w procesach recyklingu odpadów tworzywowych. Jako kompatybilizatory zastosowano elastomer styren-(etylen/butylen)-styren, szczepiony bezwodnikiem kwasu maleinowego (SEBS-g-MA), dodawany w ilościach 5, 10 lub 15 % mas. oraz triakrylan trimetylolopropanu (TMPTA) dodawany w ilościach 1, 2 lub 3 % mas. Zmiany zachodzące w warstwie wierzchniej tak modyfikowanych kompozytów powodowały zmniejszenie wartości kąta zwilżania i wzrost wartości SFE. Efekty te rosły wraz ze wzrostem dawki promieniowania i były dodatkowo wzmacniane po dodaniu TMPTA jako kompatybilizatora.

Słowa kluczowe

EN

composites; surface modification; contact angle; surface free energy; recycling

PL

kompozyty; modyfikacja warstwy wierzchniej; kąt zwilżania; swobodna energia powierzchniowa; recykling

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2008
• Tom: T. 53, nr 6
• Strony: 446--451
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz.

Twórcy

autor

Żenkiewicz M.

autor

Rytlewski P.

autor

Czupryńska J.

autor

Polański J.

autor

Karasiewicz T.

autor

Engelgard W.

• Kazimierz Wielki University, Department of Materials Engineering, ul. Chodkiewicza 30, 85-064 Bydgoszcz, Poland,

Bibliografia

• 1. Król P., Król B.: Polimery 2007, 52, 427.
• 2. Rudawska A., Zajchowski S.: Polimery 2007, 52, 453.
• 3. Bieliński D. B., Ślusarczyk C., Jagielski J., Lipiński P.: Polimery 2007, 52, 329.
• 4. Kumar R.: Polimery 2007, 52, 337.
• 5. Burillo B., Clough R. L., Czvikovszky T., Guven O., Le Moel A., Liu W., A Singh A., Yang J., Zaharescu T.: Radiat. Phys. Chem. 2002, 64, 41.
• 6. Czvikovszky T.: Radiat. Phys. Chem. 2003, 67, 437.
• 7. Burillo G., Galicia M., del Pilar Carreón M., Vázquez M., Adem E.: Radiat. Phys. Chem. 2001, 60, 73.
• 8. "Radiation. Processing of Polymers" (Eds. Singh A., Silverman J.), Hanser Publishers, Munich 1992, pp. 51--69.
• 9. Żenkiewicz M.: J. Adhes. Sci. Technol. 2004, 18, 607.
• 10. Żenkiewicz M.: Radiat. Phys. Chem. 2004, 69, 373.
• 11. Żenkiewicz M.: Int. J. Adhes. Adhes. 2005, 25, 61.
• 12. Rotenberg Y., Boruwka L., Neumann A. W.: J. Coll. Interf. Sci. 1983, 93, 169.
• 13. Kwok D. Y., Lin R., Mui M., Neumann A. W.: Colloids Surf. 1996, 116, 63.
• 14. Li D., Neumann A. W.: Adv. Coll. Interf. Sci. 1992, 39, 299.
• 15. Żenkiewicz M.: Polymer Testing 2007, 26, 14.
• 16. Żenkiewicz M.: Polimery 2006, 51, 169.
• 17. Tikku V. K., Biskwas B., Despande R. S., Majali A. B., Chaki T. K., Bhowmick A. K.: Radiat. Phys. Chem. 1995, 45, 829.