Influence of injection moulding condition and annealing on thermal properties, structure, color and gloss of composite polyamide 6 with glass beads

• Autorzy: Gnatowski A.

Warianty tytułu

PL

Wpływ parametrów wtryskiwania i wygrzewania na właściwości termiczne, strukturę, barwę i połysk kompozytu poliamidu 6 z kulkami szklanymi

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Determination of the influence of processing and annealing on the change of thermal properties, structure, color and gloss for samples made of a polyamide 6 composite with glass beads was the aim of this work. Investigation of the crystallinity degree using the DSC method as well as investigation of the structure using optical microscopy have been made. The color change was determined by the CIELab method and the gloss by reflection at the angles of 20 and 60°. Investigations into the influence of the conditions of injection moulding on the properties of the PA 6 composite with glass beads, commercial name of Schulnamid 6 GB30H, have been conducted. The samples were injected using a KraussMaffei KM65-160C1 injection moulding machine. Investigations have been conducted for the samples before as well as after annealing. The highest value of the crystallization degree of the PA 6/glass beads composite was obtained at an injection temperature of 280°C and mold temperature of 100°C. During annealing, an increase in the crystalline phase content for the PA 6 composite with glass beads occurred. The increase in the lightness value after the annealing process of PA 6 filled with glass beads was obtained. The character of changes of the a* and b* coordinate values for the examined materials before and after the annealing process was evaluated, which proves the essential influence of the conditions of injection moulding and thermal treatment on the colour change.

PL

Obróbka cieplna kompozytów polimerowych pociąga za sobą zmianę właściwości termomechanicznych i struktury tych materiałów. Przewidywanie właściwości na skutek zmiany warunków przetwórstwa odgrywa dużą rolę w planowaniu składu, jak również w sporządzaniu kompozytów. W pracy przedstawiono wyniki badań zmiany właściwości termicznych, struktury, barwy i połysku po procesie wygrzewania kompozytu poliamidu 6 z kulkami szklanymi. Badania właściwości termicznych przeprowadzono metodą DSC. Strukturę obserwowano za pomocą mikroskopu optycznego do badań w świetle przechodzącym i spolaryzowanym. Zmiany barwy określono metodą CIELab, a połysku w zakresie kąta odbicia 20 i 60°. Badania przeprowadzono na próbkach wytworzonych metodą wtryskiwania przy zmiennej temperaturze wtryskiwania i temperaturze formy. Zarejestrowano wpływ temperatury wtryskiwania i temperatury formy na stopień krystaliczności, którego wartość rośnie przy wyższej temperaturze wtryskiwania i temperaturze formy oraz zmiany zakresu temperatury topnienia fazy krystalicznej. W pomiarach barwy uzyskano niewielkie zmiany jasności badanych próbek. Określono charakter zmian wartości współrzędnych a* i b* badanych materiałów, który wskazuje na wpływ temperatury wtryskiwania i temperatury formy na zmianę barwy. Stwierdzono wpływ wygrzewania na stopień krystaliczności, którego wartość rośnie po procesie wygrzewania oraz zmiany zakresu temperatury topnienia fazy krystalicznej. W pomiarach barwy stwierdzono wzrost wartości jasności po procesie wygrzewania. Określono charakter zmian wartości współrzędnych a* i b* badanych materiałów po procesie wygrzewania. Zarejestrowano istotny wpływ obróbki cieplnej na zmianę barwy.

Słowa kluczowe

EN

composites; thermal properties; structure; colour; gloss; polyamide 6; glass beads

PL

kompozyty; właściwości termiczne; struktura; barwa; połysk; poliamid 6; kulki szklane

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Materiałów Kompozytowych
• Czasopismo: Composites Theory and Practice
• Rocznik: 2012
• Tom: R. 12, nr 2
• Strony: 115--120
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Gnatowski A.

• Czestochowa University of Technology, Department of Mechanical Technologies, al. Armii Krajowej 19C, 42-200 Czestochowa, Poland,

Bibliografia

• [1] Żuchowska D., Polimery konstrukcyjne, Wyd. II, WNT, Warszawa 2000.
• [2] Kelar K., Modyfikacja polimerów, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań 1992.
• [3] Hyla I., Tworzywa sztuczne, PWN, Warszawa 1984.
• [4] Sterzyński T., Śledź I., Jednopolimerowe kompozyty polipropylenowe - wytwarzanie, struktura, właściwości, Polimery 2007, 6, 443-452.
• [5] Mazurkiewicz S. Porębska R., Próba oceny jakości struktury kompozytów za pomocą pierwszych obciążeń cyklicznych, Czasopismo Techniczne Mechanika, Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej 2004, 13, 85-92.
• [6] Jakubowska P., Sterzyński T., Samujło B., Badania reologiczne kompozytów poliolefinowych o wysokim stopniu napełnienia z uwzględnieniem charakterystyk p-v-T, Polimery 2010, 5, 379-389.
• [7] Kwiatkowska M., Broza G., Męcfel J., Sterzyński T., Rosłaniec Z., Otrzymywanie i charakterystyka nanokompozytów polimerowych PBT/nanorurki węglowe, Kompozyty (Composites) 2005, 2, 5, 3-15.
• [8] Phang I.Y., Ma J., Shen L., Liu T., Zhang W.-D., Crystallization and melting behavior of multi-walled carbon nanotube-reinforced nylon-6 composites, Polym. Int. 2006, 55, 1, 71-79.
• [9] Fornes T.D., Paul D.R., Crystallization behavior of nylon 6 nanocomposites, Polymer 2003, 44, 14, 3945-3961.
• [10] Bershtein V.A., Egorov V.M., Differential Scanning Calorimetry of Polymers, Physics, Chemistry, Analysis, Ellis Horwood, London 1994.
• [11] Campoy J., Arribas J.M., Zaporta U.M., Crystallization kinetics of polypropylene polyamide compatibilized blends, European Polymer Journal 1995, 31, 5, 475-480.
• [12] Gnatowski A., Influence of the polyvinylpyrrolidone modification on crystallines and properties of selected thermoplastic polymers, Journal of Polymer Engineering 2007, 27, 6-7, 507-524.
• [13] Gnatowski A., Koszkul J., Influence of soaking on given physical properties and structure of PA/PP mixtures, Journal of Polymer Engineering 2005, 25, 2, 149-164.
• [14] Hu X., Zhao X., Effects of annealing (solid and melt) on the time evolution of polymorphic structure of PA6/silicate nanocomposites, Polymer 2004, 45, 11, 3819-3825.
• [15] Koszkul J., Badania stopnia krystaliczności tworzyw po wtryskiwaniu i wygrzewaniu, Polimery 1999, 44, 4, 255-261.
• [16] Xie S., Zhang S., Wang F., Liu H., Yang M., Influence of annealing treatment on the heat distortion temperature of nylon-6/montmorillonite nanocomposites, Polym. Eng. Sci. 2005, 45, 9, 1248-1253.