Technologia wytwarzania poliamidu 6 modyfikowanego sadzą fulerenową

• Autorzy: Kelar K. , Jurkowski B. , Mencel K.

Warianty tytułu

EN

Technology of preparating polyamide 6 modified with fullerene black

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono badania struktury i właściwości poliamidu 6 (PA6) niemodyfikowa-nego i modyfikowanego sadzą fulerenową. W badaniach stosowano sadzę zawierającą 9-11 % mas. iulerenu. Niemodyfikowany i modyfikowany PA6 otrzymano metodą anionowej polimeryzacji kaprolaktamu. Odlewy rozdrabniano i następnie wtryskiwano znormalizowane próbki. Strukturę badano metodą skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM). Badania właściwości obejmowały: zawartość monomeru i oligomerów, zawartość fazy krystalicznej, temperaturę topnienia fazy krystalicznej, chłonność wody, właściwości mechaniczne (wytrzymałość na rozciąganie, udarność metodą Charpy'ego) oraz właściwości przetwórcze (wskaźnik szybkości płynięcia). Sadzy iulerenowej można użyć do otrzymywania metodą in situ kompozytów poli(e-kaprolaktamu). Otrzymano PA6 o lepszych parametrach wytrzymałościowych i nieznacznie mniejszej chłonności wody.

EN

The paper presents the results of investigations of structure and properties of block polyamide 6 (PA6) nonmodified and modified with fullerene black. Nonmodified and modified PA6 were synthesized by anionie polymerization of Ł-caprolactam. The castings were grounded and injection molded into standard specimen. The morphology was obtained by scanning electron microscopy (SEM). In this work following properties were investigated: contents of monomer and oligomer, degree of crystallinity, melting point, sorption of water, mechanical properties (tensile strength, Charpy's notched impact strength) and processing properties (melt flow index). Fullerene black can be used to compound poly(e-caprolactam)/fullerene black composites by an in situ process. PA6 with improvement mechanical properties and lowered sorption of water was obtained.

Słowa kluczowe

PL

poliamid; polimeryzacja anionowa; kaprolaktam; sadza fulerenowa; właściwości fizykochemiczne

EN

polyamide; anionic polymerization; caprolactam; fullerene black; physicochemical properties

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej
• Czasopismo: Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji
• Rocznik: 2004
• Tom: Vol. 24, nr 1
• Strony: 85--96
• Opis fizyczny: Bibliogr. 29 poz.

Twórcy

autor

Kelar K.

• Instytut Technologii Materiałów Politechniki Poznańskiej

autor

Jurkowski B.

• Instytut Technologii Materiałów Politechniki Poznańskiej

autor

Mencel K.

• Instytut Technologii Materiałów Politechniki Poznańskiej

Bibliografia

• [1] Alexandre M., Dubois P., Polymer-layered silicate nanocomposites: preparation, properties and uses of a new class of materials, Mater. Sci. Eng., Reports: A Reviev J., 2000, vol. 28, no. 1-2, s. 1-63.
• [2] Chen Y., Wang J., Lin Y., Cai R., Huang Z.E., Synthesis and characterization of polystyrene-substituted [70]fullerene, Polymer, 2000, vol. 41, no. 3, s. 1233-1236.
• [3] Chow W.S., Mohd Z.A., Karger-Kocsis J., Apostolov A.A., Ishiaku U.S., Compatibilizing effect of maleated polypropylene on the mechanical properties and morphology of injection molded polyamide 6/polypropylene/organoclay nanocomposites, Polymer, 2003, vol. 44, no. 24, s. 7427-7440.
• [4] Gleiter H., Nanostructured materials: basic concepts and microstructure, Acta Mater., 2000, vol. 48, no. 1, s. 1-29.
• [5] Hruszka P., Kelar Ł., Kelar K., Badanie odporności na powolną propagację rur z polietylenu typu PE 100, Polimery, 2000, vol. 45, no. 3, s. 197-204.
• [6] Huczko A., Fulereny, Warszawa, PWN 2000.
• [7] Jia Z., Wang Z., Xu C., Liang J., Wei B., Wu D., Zhu S., Study on poly(methyl methacrylate)/carbon nanotube composites, Mater. Sci. Eng. A, 1999, vol. 271, no. 1-2, s. 395-400.
• [8] Kanowski M., Vieth H.M., Lüders K., Buntkowsky G., Belz T., Werner H., Wohlers M., The structure of fullerene black and the incorporation of C₆₀ investigated by ¹³C NMR, Carbon, 1997, vol. 35, no. 5, s. 685-695.
• [9] Kelar K., Ciesielska D., Fizykochemia polimerów - wybrane zagadnienia, Poznań, Wyd. Politechniki Poznańskiej 1997.
• [10] Lau K-T., Gu C., Guang G-H, Ling H., Reid S.R., Stretching process of single- and multi-walled carbon nanotubes for nanocomposite applications, Carbon, 2004, vol. 42, no. 2, s. 426-428.
• [11] Marelová J., Roda J., Stehliček J., Anionic polymerization of ε-caprolactam in the presence of symmetrically substituted ureas, Eur. Polym. J., 1999, vol. 35, no. 1, s. 145-155.
• [12] Meincke O., Kaempfer D., Weickmann H., Friedrich C., Vathauer M., Warth H., Mechanical properties and electrical conductivity of carbon-nanotube filled polyamide-6 and its blends with acrylonitrile/butadiene/styrene, Polymer, 2003, vol. 45, no. 3, s. 739-748.
• [13] Mucha M., Marszałek J., Fidrych A., Crystallization of isotactic polypropylene containing carbon black as a filler, Polymer, 2000, vol. 41, no. 11, s. 4137-4142.
• [14] Nesterov A.E., Lipatov Y.S., Compatibilizing effect of a filler in binary polymer mixtures, Polymer, 1999, vol. 40, no. 5, s. 1347-1349.
• [15] Park C., Ounaies Z., Zoubeida W., Kent A., Crooks R.E., Smith Jr J., Lowther S.E., Dispersion of single wall carbon nanotubes by in situ polymerization under sonication, Chem. Phys. Lett., 2002, vol. 364, no. 3-4, s. 303-308.
• [16] Rabiej S., Ostrowska-Gumkowska B., Włochowicz A., Ivestigations of the crystallinity of PA-6/SPS blends by X-ray diffraction and DSC methods, Eur. Polym. J., 1997, vol. 33, no. 7, s. 1031-1039.
• [17] Rong M.Z., Zhang M.Q., Zheng Y.X., Zeng H.M., Walter R., Friedrich K., Structure-property relationships of irradiation grafted nano-inorganic particle filled polypropylene composites, Polymer, 2001, vol. 42, no. 1, s. 167-183.
• [18] Scharff P., New carbon materials for research and technology, Carbon, 1998, vol. 36, no. 5-6, s. 481-486.
• [19] Sinha Ray S., Okamoto M., Polymer/layered silicate nanocomposites: a review from preparation to processing, Prog. Polym. Sci., 2003, vol. 28, no. 11, s. 1539-1641.
• [20] Tang H., Chen X., Luo Y., Electrical and dynamic mechanical behavior of carbon black filled polymer composites, Eur. Polym. J., 1996, vol. 32, no. 8, s. 963-966.
• [21] Tang H., Chen X., Luo Y., Studies on the PTC/NTC effect of carbon black filled low density polyethylene composites, Eur. Polym. J., 1997, vol. 33, no. 8, s. 1383-1386.
• [22] Tang W., Santare M.H., Advani S., Melt processing and mechanical property characterization of multi-walled carbon nanotube/high density polyethylene (MWNT/HDPE) composite films, Carbon, 2003, vol. 41, no. 14, s. 2779-2785.
• [23] Thostenson E.T., Ren Z., Chou T-W., Advances in the science and technology of carbon nanotubes and their composites: a review, Compos. Sci. Tech., 2001, vol. 61, no. 13, s. 1899-1912.
• [24] Troitskii B.B., Troitskaya L.S., Dmtriev A.A., Yakhnov A.S., Inhibition of thermo-oxidative degradation of poly(methyl methacrylate) and polystyrene by C₆₀, Eur. Polym. J., 2000, vol. 36, no. 5, s. 1073-1084.
• [25] Wang Y.C., Fan S.H., Lee K.R., Li C.L., Huang S.H., Tsai H.A., Polyamide/SDS-clay hybrid nanocomposite membrane application to water-ethanol mixture pervaporation separation, J. Membr. Sci., 2004, vol. 239, no. 2, s. 219-226.
• [26] Ward J.M., Mechaniczne własności polimerów jako tworzyw konstrukcyjnych, Warszawa, PWN 1975.
• [27] Wunderlich B., Reversible crystallization and the rigid-amorphous phase in semicrystalline macromolecules, Prog. Polym. Sci., 2003, vol. 28, no. 3, s. 383-450.
• [28] Zou Y., Feng Y., Wang L., Liu X., Processing and properties of MWNT/HDPE composites, Carbon, 2004, vol. 42, no. 2, s. 271-277.
• [29] Żuchowska D., Polimery konstrukcyjne, Warszawa, WNT 1995.