Wpływ technologii sporządzania mieszanin poliamidu 6 z bimodalnych polietylenem na ich wybrane właściwości mechaniczne

• Autorzy: Kelar K. , Kania K. , Jurkowski B. , Haponiuk J.

Warianty tytułu

EN

Influence of technology of preparing polyamide 6 with bimodal polyethylene blends on the selected mechanical properties

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono wyniki badań DMTA poliamidu 6 (PA6), bimodalnego polietylenu (b-PE), bi-modalnego polietylenu funkcjonalizowanego bezwodnikiem maleinowym (b-PE-gro/t-MAH) oraz dwuskładnikowych mieszanin PA6 z b-PE wytłaczanych z użyciem jednoślimakowej wytłaczarki Brabender, a także trójskładnikowych mieszanin PA6+b-PE+b-PE-gra/r-MAH wytłaczanych z użyciem tej samej wytłaczarki z zamontowanym mieszalnikiem dynamicznym. Badano także wytrzymałość na rozciąganie, udarność metodą Charpy'ego oraz chłonność wody tych materiałów. Stwierdzono, że metodą reaktywnego wytłaczania i jednoczesnej chemicznej i mechanicznej kompatybilizacji (mieszaniny trójskładnikowe) - w przeciwieństwie do modyfikacji fizycznej (mieszaniny dwuskładnikowe) - uzyskano kompatybilne (chociaż heterogeniczne) mieszaniny PA6 z b-PE o korzystnych cechach użytkowych i zmniejszonej chłonności wody, co wiąże się z większą stabilnością wymiarów kształtek użytkowych.

EN

DMTA of polyamide 6 (PA6), bimodal polyethylene (b-PE), bimodal polyethylene grafted with a maleic anhydride (b-PE-g-MAH) and binary blends PA6/b-PE and ternary blends PA6/b-PE/b-PE-g-MAH was performed. Binary (PA6/b-PE) blends were extruded in a Brabender single-screw extruder, equipped with the shaping extruder's head. PA6/b-PE/compatybilizer ternary blends were extruded with the Brabender, equipped with a prototype dynamic mixer. The binary and ternary blends were characterized in terms of tensile strength, Chaipy's notched impact strength and sorption of water. In contrast to physical modification involving simple mixing of molten components (binary blends), the mechanical and chemical compatibilization (ternary blends) affords a compatible (though heterogeneous) blends PA6 and b-PE with advantageous features useful and lowered sorption of water, enhanced dimensional stability.

Słowa kluczowe

PL

poliamid; polietylen bimodalny; wytłaczanie reaktywne; DMTA; właściwości mechaniczne

EN

polyamide; bimodal polyethylene; reactive extrusion; DMTA; mechanical properties

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej
• Czasopismo: Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji
• Rocznik: 2003
• Tom: Vol. 23, Nr 1
• Strony: 201--213
• Opis fizyczny: Bibliogr. 32 poz.

Twórcy

autor

Kelar K.

• Instytut Technologii Materiałów Politechniki Poznańskiej

autor

Kania K.

• Instytut Technologii Materiałów Politechniki Poznańskiej

autor

Jurkowski B.

• Instytut Technologii Materiałów Politechniki Poznańskiej

autor

Haponiuk J.

• Katedra Polimerów Politechniki Gdańskiej

Bibliografia

• [1] Abhijit J., Bhowmick A.K., Thermal degradation and ageing behaviour of novel thermoplastic elastomeric nylon-6/acrylate rubber reactive blends, Polym. Degrad. Stab., 1998, vol. 62, no. 3, s. 575-586.
• [2] Amash A., Zugenmaier P., Dynamic mechanical investigations on drawn samples of isotactic polypropylene/EPM-rubber blend, J. Polym. Sci. B: Polym. Phys., 1997, vol. 35, no. 9, s. 1439-1448.
• [3] Bidaux J.E., Smith G.D., Månson J.A.E., Plummer Ch.J.G., Hilborn J., Fusion bonding of maleic anhydride grafted polypropylene-polyamide 6 blends to polyamide 6, Polymer, 1998, vol.39, s. 5939-5948.
• [4] Borggreve R.J.M., Gaymans R.J., Impact behaviour of nylon-rubber blends. 4. Effect of the coupling agent, maleic anhydride, Polymer 1989, vol. 30, no. 1, s. 63-70.
• [5] Borggreve R.J.M., Gaymans R.J., Eichenwald H.M., Impact behaviour of nylon-rubber blends. 6. Influence of structure on voiding processes; toughening mechanism, Polymer, 1989, vol. 30, no. 1, s. 78-83.
• [6] Boyd R., Relaxation processes in crystalline polymers: molecular interpretation - a review, Polymer, 1985, vol. 26, no. 8, s. 1123-1133.
• [7] Brooks N.W.J., Duckett R.A., Ward I.M., Effects of crystallinity and stress state on the yield strain of polyethylene, Polymer, 1999, vol. 40, no. 26, s. 7367-7372.
• [8] Campoy I., Arribas J.M., Zaporta M.A.M., Marco C., Gómez M.A., Fatou J.G., Crystallization kinetics of polypropylene-polyamide compatibilized blends, Eur. Polym. J., 1995, vol. 31, no. 5, s. 475-480.
• [9] Jeziórska R., Zieliński W., Rosłaniec Z., Słonecki J., Modyfikacja poliamidu 6 z wykorzystaniem napromieniowania, Polimery, 1999, vol. 44, nr 1, s. 38-44.
• [10] Kelar K., Ciesielska D., Fizykochemia polimerów - wybrane zagadnienia, Poznań, Wyd. Politechniki Poznańskiej 1997.
• [11] Kelar K., Kania K., Jurkowski B., Mechanochemiczna modyfikacja polietylenu trzeciej generacji bezwodnikiem maleinowym, Polimery, 2000, vol. 45, no. 6, s. 393-398.
• [12] Khanna Y.P., Chomyn G., Kumar R., Sanieeva M.N., O'Brien K., Observation of a new high-temperature transition in polyethylene, Macromolecules, 1990, vol. 23, nr 9, s. 2488-2494.
• [13] Koulouri E.G., Gravalos K.G., Kallitsis J.K., In situ compatibilization of poly(ethylene-co-ethyl acrylate)/nylon 6 blends, Polymer, 1996, vol. 37, no. 12, s. 2555-2563.
• [14] Koulouri E.G., Kallitsis J.K., Miscibility behavior of poly(vinyl alcohol)/nylon 6 blends and their reactive blending with poly(ethylene-co-ethyl acrylate), Polymer, 1998, vol. 39, no. 11, s. 2373-2379.
• [15] Kudva R.A., Keskkula H., Paul D.R., Morphology and mechanical properties of compatibilized nylon 6/polyethylene blends, Polymer, 1999, vol. 40, no. 22, s. 6003-6021.
• [16] Li F., Chen Y., Zhu W., Zhang X., Xu M., Shape memory effect of polyethylene/nylon 6 graft copolymers, Polymer, 1998, vol. 39, no. 26, s. 6929-6934.
• [17] Meng Y.Z., Tjong S.C., Rheology and morphology of compatibilized polyamide 6 blends containing liquid crystalline copolyesters, Polymer, 1998, vol. 39, no. 1, s. 99-107.
• [18] Minkova L., Yordanov Hr., Filippi S., Characterization of blends of LDPE and PA6 with functionalized polyethylenes, Polymer, 2002, vol. 43, no. 23, s. 6195- 6204.
• [19] Ohlsson B., Hassander H., Tornell B., Improved compatibility between polyamide and polypropylene by the use of maleic anhydride grafted SEBS, Polymer, 1998, vol. 39, no. 26, s. 6705-6714.
• [20] Park Y., Ko J., Ahn T-K., Choe S., Moisture effects on the glass transition and the low temperature relaxations in semiaromatic polyamides, J. Polym. Sci. B: Polym. Phys., 1997, vol. 35, no. 5, s. 807-815.
• [21] Pietikäinen P., Starck P., Seppälä J.V., Characterization of comonomer distributions in ethylene/diene copolymers by ¹³C-NMR, and using the segregation fractionation technique by DCS and DMTA, J. Polym. Sci. A: Polym. Chem., 1999, vol. 37, no. 14, s. 2379-2389.
• [22] Popli R., Mandelkern L., Benson R.S., Dynamic mechanical studies of alpha and beta relaxations of polyethylenes, J. Polym. Sci., Polym. Phys. Edition, 1984, vol. 22, no. 3, s. 407-448.
• [23] Raval H., Devi S., Singh Y.P., Mehta M.H., Relationship between morphology and properties of polyamide-6 low-density polyethylene blends: effect of the addition of functionalized low-density polyethylene, Polymer, 1991, vol. 32, no. 3, s. 493-500.
• [24] Razavi-Nouri M., Hay J.N., Thermal and dynamic mechanical properties of metallocene polyethylene, Polymer, 2001, vol. 42, no. 21, s. 8621-8627.
• [25] Rosłaniec Z., Układy polimerowe o właściwościach elastomeroplastycznych, Szczecin, Wyd. Politechniki Szczecińskiej 1993.
• [26] Seo Y., Kim B., Kwak S., Kim K.U., Kim J., Morphology and properties of compatibilized ternary blends (nylon 6/a thermostropic liquid crystalline polymer/a functionalized polypropylene) processed under different conditions, Polymer, 1999, vol. 40, no. 16, s. 4441-4450.
• [27] Simon L.C., de Souza R.F., Soares J.B.P., Mauler R.S., Effect of molecular structure on dynamic mechanical properties of polyethylene obtained with nickel-diimine catalysts, Polymer, 2001, vol. 42, no. 11, s. 4885-4892.
• [28] Szewczyk P., Parafiniuk W., Podstawy wykorzystania techniki DMTA do badań polimerów i tworzyw sztucznych, Przetwórstwo Tworzyw Sztucznych, 1996, nr 2, s. 8-19.
• [29] Szymczyk A., Koulouri E.G., Kallitsis J.K., Rosłaniec Z., Struktura fazowa i właściwości mieszanin poliamidu 6 z poli(tereftalanem butylenu), Polimery, 1999, vol. 44, nr 1, s. 30-37.
• [30] Jo W.H., Chang Dong Park C.D., Lee M.S., Preparation of functionalized polystyrene by reactive extrusion and its blend with polyamide 6, Polymer, 1996, vol. 37, no. 9, s. 1709-1714.
• [31] Woo L., Ling M.T.K., Westphal S.P., Dynamic mechanical analysis (DMA) and low temperature impact properties of metallocene polyethylenes, Thrmchim. Acta, 1996, vol. 272, s. 171-179.
• [32] Żuchowska D., Wpływ napromieniowania wiązką szybkich elektronów na niektóre właściwości i strukturę mieszanin izotaktyczny polipropylen - elastomer termoplastyczny, Polimery, 1997, vol. 42, nr 3, s. 182-188.