Analiza zmian właściwości dynamicznych i termicznych ABS z dodatkiem barwnika po procesach starzenia

• Autorzy: Caban R. , Bałaga Z. , Gnatowski A.

Warianty tytułu

EN

Analysis of changes dynamic and thermal properties of ABS with the dye addiction after ageing processes

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Właściwości wyrobów z materiałów polimerowych zależą w znacznym stopniu od typu komponentów, warunków przetwórstwa, a także od procesów starzenia polimerów. W artykule przedstawiono wyniki badań właściwości dynamicznych i termicznych akrylonitryl-butadien-styrenu (ABS) z dodatkiem barwnika. Metodą DMTA określono wartości modułu zachowawczego i tangensa strat mechanicznych. Badania właściwości termicznych przeprowadzono metodą DSC. Badania przeprowadzono dla ABS oraz ABS z dodatkiem 2% barwnika. Próbki do badań wytworzono za pomocą wtryskarki Krauss-Maffei (KM65-160C1). Na części materiału badawczego przeprowadzono proces starzenia promieniami UV oraz w niskiej temperaturze. Właściwości dynamiczne badano z wykorzystaniem urządzenia DMA 242 firmy Netzsch. Badania właściwości termicznych wykonano metodą różnicowej kalorymetrii skaningowej, wykorzystując urządzenie DSC 200 Phox firmy Netzsch. Charakter zmian modułu zachowawczego i tangensa strat mechanicznych ABS po procesach starzenia zależny jest od zawartości barwnika. Zastosowanie barwnika do ABS w ilości 2% powoduje zmiany wartości modułu zachowawczego i tangensa strat mechanicznych w funkcji zmiany temperatury oraz częstotliwości drgań. W przeprowadzonych badaniach właściwości dynamicznych metodą DMTA zarejestrowano niższe wartości modułu zachowawczego badanych materiałów zarówno po starzeniu promieniami UV, jak i po starzeniu w niskiej temperaturze (rys. 1, 2). Termogramy DSC badanych materiałów przedstawiono na rysunku 3. Stwierdzono wpływ starzenia na temperaturę zeszklenia (styren/akrylonitryl), której wartość maleje po starzeniu promieniami UV zarówno w przypadku ABS, jak i ABS z dodatkiem barwnika.

EN

The properties of product of the polymer materials depend significantly on the type of the components, conditions of the processing and also on the process of polymer ageing. In this work, investigation results for acrylonitrile- butadiene-styrene (ABS) with the 2% of dye addiction have been presented. The results of research of dynamical and thermal properties of ABS were presented. Determination of the influence of the dye content and frequency on dynamical properties of ABS is the aim of this work. DMTA method was used to determine the influence of a dye content and frequency on dynamical properties of ABS. Using this equipment, dynamical properties of acrylonitrile- butadiene-styrene with the dye addiction in relation to the temperature and frequency were determined. Investigations of the glass transition temperature by means of DSC method in this work have been conducted. Samples for investigations were prepared by means of injection with Krauss-Maffei injection machine (KM65-160C1 type). Part of the material was processed by ultraviolet radiation and in the low temperature ageing. The dynamic properties of all the samples were analyzed using a DMA 242 by Netzsh. The thermal properties were analyzed using a DSC 200 PC Phox by Netzsch. The highest value of the storage modulus for ABS with the dye addiction was obtained for the sample before ultraviolet radiation ageing and in the low temperature ageing. The similar dependence was obtained for samples of ABS. In this case, the significant decrease of the storage modulus was registered for samples after ultraviolet radiation ageing (Fig. 1, 2). With the increase of the temperature, the storage modulus decreases. The DSC thermograms are shown in Figure 3. The DSC investigations prove the decrease in the glass transition temperature of styrene/acrylonitrile for the samples of ABS and ABS with the dye addiction after ultraviolet radiation ageing.

Słowa kluczowe

PL

ABS; starzenie UV; DMTA; właściwości termiczne

EN

ABS; ultraviolet radiation ageing; DMTA; thermal properties

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 31, nr 2
• Strony: 175--178
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Caban R.

autor

Bałaga Z.

autor

Gnatowski A.

• Instytut Inżynierii Materiałowej, Wydział Inżynierii Procesowej, Materiałowej i Fizyki Stosowanej, Politechnika Częstochowska,

Bibliografia

• [1] Hyla I: Tworzywa sztuczne. Wyd. Politechniki Śląskiej, Gliwice (1984).
• [2] Żuchowska D.: Polimery konstrukcyjne. WNT, wyd. II, Warszawa (2000).
• [3] Sikora R.: Tworzywa wielkocząsteczkowe. Rodzaje, właściwości i struktura. Politechnika Lubelska, Lublin (1991).
• [4] Pielichowski J., A. Puszyński A.: Technologia tworzyw sztucznych. WNT, Warszawa (1994).
• [5] Łączyński B.: Tworzywa wielkocząsteczkowe. Rodzaje i własności. WNT, Warszawa (1982).
• [6] Kelar K.: Modyfikacja polimerów. Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej. Poznań (1992).
• [7] Przygocki W., Włochowicz A.: Fizyka polimerów. Wydawnictwo naukowe PWN, Warszawa (2001).
• [8] Broniewski T., Kapko J., Płaczek W., Thomalla J.: Metody badań i ocena właściwości tworzyw sztucznych, WNT, Warszawa (2000).
• [9] Gnatowski A., Koszkul J.: Investigation on PA/PP mixture properties by means of DMTA method. Journal Materials Processing Technology, 175 (2006) 212-217.
• [10] Ferry J. D.: Lepkosprężystość polimerów. WNT, Warszawa (1965).
• [11] Gnatowski A., Koszkul J.: Investigations of the influence of compatibilizer and filler type on the properties of chosen polymer blends. Journal Material Processing Technology 162-163 (2005) 52-58.
• [12] Gnatowski A.: Influence of the Polyvinylpyrrolidone modification on crystallines and properties of selected thermoplastic polymers. Journal of Polymer Engineering 27 (6-7) (2007) 507-524.
• [13] Arroyo M., Lopez-Manchado M. A., Avalos F.: Crystallization kinetics of polypropylene: effect of the addition of short glass fibres. Polymer 38 (22) (1997) 5587-5593.
• [14] Maity M., Khatua B. B., Das C. K.: Effect of processing on the thermal stability of the blends based on polyurethane. Part IV. Polymer Degradation and Stability 72 (2001) 499-503.
• [15] Blom H., Yeh R., Wojnarowski R., Ling M.: Detection of degradation of ABS materials via DSC. Thermochimica Acta 442 (2006) 64-66.
• [16] El-Nouby M., El Shazly M.: Attenuation of UV-B radiation in the atmosphere: clouds effect at Qena (Egypt). Atmospheric Environment 41 (2007) 4856-4864.
• [17] Medhaug I., Olseth J., Reuder J.: UV radiation and skin cancer in Norway Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology 96 (2009) 232- 241.
• [18] Pramoda K. P., Liu T.: Effect of moisture on the dynamic mechanical relaxation of polyamide-6/clay nanocomposites. J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 42 (10) (2004) 1823-1830.
• [19] Wetton, R. E., De Blok R., Corish P. J.: Badania mieszanin polimerów i oddziaływań między składnikami tych mieszanin metodą analizy termicznej dynamicznych właściwości mechanicznych (DMTA). Polimery (1990) 163-166.