PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Powiadomienia systemowe
  • Sesja wygasła!
  • Sesja wygasła!
  • Sesja wygasła!
  • Sesja wygasła!
  • Sesja wygasła!
Tytuł artykułu

Struktura i właściwości poliamidu 6 modyfikowanego montmorylonitem

Wybrane pełne teksty z tego czasopisma
Identyfikatory
Warianty tytułu
EN
Structure and properties of polyamide 6 modified a montmorillonite
Języki publikacji
PL
Abstrakty
PL
W artykule przedstawiono badania struktury i właściwości poliamidu 6 (PA6) niemodyfiko-wanego i modyfikowanego montmorylonitem. Metodą hydro litycznej polimeryzacji ^-kaprolakta-mu w obecności modyfikowanego jonami organicznymi montmorylonitu otrzymano hybrydę poliamidowo-montmorylonitową (PACH). Stosując jednoślimakową wytłaczarkę Brabender, do której był zamontowany prototypowy mieszalnik dynamiczny, mieszaninę PACH i PA6 wytłaczano w atmosferze azotu. Wytłoczyny granulowano i wtryskiwano znormalizowane próbki do badań. Badania właściwości PA6 i PA6/MMT obejmowały: właściwości cieplne (DSC, TGA, DMTA), badania rentgenowskie, właściwości mechaniczne (wytrzymałość na rozciąganie, udamość metodą Charpy'ego) oraz chłonność wody. Nanokompozyt PA6/MMT ma większą wytrzymałość na rozciąganie i większy moduł, ale mniejsze wydłużenie i mniejszą udarność niż niemodyfikowany PA6. Stabilność termiczna nanokompozytu PA6/MMT jest większa, a chłonność wody mniejsza niż niemodyfikowanego PA6.
EN
The paper presents the results of investigations of structure and properties of polyamide 6 (PA6) nonmodified and modified with montmorillonite. The polyamide/clay hybrid (PACH) was prepared by in situ hydrolytic polymerization of e-caprolactam in the presence of organic modified montmorillonite. Next, the PACH and PA6 were extruded in a Brabender single-screw extruder equipped with the prototype dynamic mixer. The product was granulated and, then, injection molded into standard specimens. In this work thermal behavior (DMTA, DSC, TGA), X-ray diffraction, mechanical properties (tensile strength, Charpy's notched impact strength) and sorption of water of both PA6 and PA6/MMT nanocomosite were studied. Nanocomposite PA6/MMT exhibited higher yield strength and moduli, lower elongation at break and lower impact strength. The heat stability of the PA6/MMT nanocomosite was higher than that for neat PA6. Sorption of water by PA6/MMT nanocomosite was lower than that by neat PA6.
Rocznik
Strony
203--218
Opis fizyczny
Bibliogr. 50 poz.
Twórcy
autor
  • Instytut Technologii Materiałów Politechniki Poznańskiej
autor
  • Instytut Technologii Materiałów Politechniki Poznańskiej
autor
  • Katedra Technologii Polimerów Politechniki Gdańskiej
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] Bourbigot S., Devaux E., Flambard X., Flammability of polyamide-6/clay hybrid nanocomposites textiles, Polym. Degrad. Stab., 2002, vol. 75, no. 2, s. 397-402.
  • [3] 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.
  • [4] Chandra A., Gong S., Yuan M., Turng L.-S., Gramann P., Cordes H., Microstructure and crystallography in microcellular injection-molded polyamide-6 nanocomposite and neat resin, Polym. Eng. Sci., 2005, vol. 45, no. 2, s. 52-61.
  • [5] Cho J. W., Paul D. R., Nylon 6 nanocomposites by melt compounding. Polymer, 2001, vol. 42, no. 3, s. 1083-1094.
  • [6] Choi Y. S., Xu M., Chung I. J., Synthesis of exfoliated acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS) clay nanocomposites: role of clay as a colloidal stabilizer. Polymer, 2005, vol. 46, no. 2, s. 531-538.
  • [7] Chow W. S., Mohd Ishak 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.
  • [8] Davis R. D., Gilman J. W., VanderHart D. L., Processing degradation of polyamide 6/montmorillonite clay nanocomposites and clay organic modifier, Polym. Degrad. Stab., 2003, vol. 79, no. l, s. 111-121.
  • [9] Dennis H. R., Hunter D. L., Chang D., Kim S., White J. L., Cho J. W., Paul D. R., Effect of melt processing conditions on the extent of exfoliation in organoclay-based nanocomposites, Polymer, 2001, vol. 42, no. 23, s. 9513-9522.
  • [10] Ergungor Z., Cakmak M., Batur C., Effect of processing consitions on the development of morphology in clay nanoparticle filled nylon 6 fibers, Macromol. Symp., 2002, vol. 185, no. 2, s. 259-276.
  • [11] Fornes T. D., Hunter D. L., Paul D. R., Effect of sodium montmorillonite source on nylon 6/clay nanocomposites. Polymer, 2004, vol. 45, no. 7, s. 2321-2331.
  • [12] Fornes T. D., Yoon P. J., Paul D. R., Polymer matrix degradation and color formation in melt processed nylon 6/clay nanocomposites, Polymer, 2003, vol. 44, no. 24, s. 7545-7556.
  • [13] Fornes T. D., Paul D. R., Modeling properties of nylon 6/clay nanocomposites using composite theories, Polymer, 2003, vol. 44, no. 17, s. 4993-5013.
  • [14] Fornes T. D., Paul D. R., Crystallization behavior of nylon 6 nanocomposites. Polymer, 2003, vol. 44, no. 14, s. 3945-3961.
  • [15] Fornes T. D., Yoon P. J., Hunter D. L., Keskkula H., Paul D. R., Effect of organoclay structure on nylon 6 nanocomposite morphology and properties. Polymer, 2002, vol. 43, no. 22, s. 5915-5933.
  • [16] Fornes T. D., Yoon P. J., Keskkula H., Paul D. R., Nylon 6 nanocomposites: The effect of matrix molecular weight. Polymer, 2001, vol. 42, no. 25, s. 9929-9940.
  • [17] García-López D., Picazo O., Merino J. C., Pastor J. M., Polypropylene-clay nanocomposites: effect of compatibilizing agents on clay dispersion, Eur. Polym. J. 2003, vol. 39, no. 5, s. 945-950.
  • [18] Gołębiewski J., Nanokompozyty polimerowe. Struktura, metody wytwarzania i właściwości. Przemysł Chemiczny, 2004, vol. 83, nr 1, s. 15-20.
  • [19] Hu X., Zhao X., Effects of annealing (solid and melt) on the time evolution of polymorphic structure of PA6/silicate nanocomposites, Polymer, 2004, vol. 45, no. 11, s. 3819-3825.
  • [20] Kang X., He S., Zhu C., Wang L., Lu L., Guo J., Studies on crystallization behaviors and crystal morphology of polyamide 66/clay nanocomposites, J. Appl. Polym. Sci., 2005, vol. 95, no. 3, s. 756-763.
  • [21] Kojima Y., Usuki A., Kawasumi M., Okada A., Fukushima Y., Kurauchi T., Kamigaito O., Mechanical properties of nylon 6-clay hybrid, J. Mater. Res., 1993, vol. 8, no. 5, s. 1185-1189.
  • [22] Krätschmer W., Fullerenes and fullerites: New form of carbon, Nanostructured Materials, 1995, vol. 6, no. 1-4, s. 65-72.
  • [23] LeBaron P. C., Wang Z., Pinnavaia T. J., Polymer-layered silicate nanocomposites: an overview. Applied Clay Science, 1999, vol. 15, no. 1-2, s. 11-29.
  • [24] Lepoittevin B., Pantoustier N., Devalckenaere M., Polymer/layered silicate nanocomposites by combined intercalative polymerization and melt intercalation: a masterbatch process. Polymer, 2003, vol. 44, no. 7, s. 2033-2040.
  • [25] Lincoln D. M., Vaia R. A., Wang Z.-G., Hsiao B. S., Krishnamoorti R., Temperature dependence of polymer crystalline morphology in nylon 6/montmorillonite nanocomposites. Polymer, 2001, vol. 42, no. 25, s. 9975-9985.
  • [26] Lincoln D. M., Vaia R. A., Wang Z.-G., Hsiao B. S., Secondary structure and elevated temperature crystallite morphology of nylon-6/layered silicate nanocomposites, Polymer, 2001, vol. 42, no. 4, s. 1621-1631.
  • [27] Liu T., Lim K. P., Tjiu W. C., Pramoda K. P., Chen Z.-K., Preparation and characterization of nylon 11/organoclay nanocomposites. Polymer, 2003, vol. 44, no. 12, s. 3529-3535.
  • [28] Liu T. X., Liu Z. H., Ma K. X., Shen L., Zeng K. Y., He C. B., Morphology, thermal and mechanical behavior of polyamide 6/layered-silicate nanocomposites, Comp. Sci. Tech., 2003, vol. 63, no. 3-4, s. 331-337.
  • [29] Liu L., Qi Z., Zhu X., Studies on nylon 6/clay nanocomposites by melt-intercalation process, J. Appl. Polym. Sci., 1999, vol. 71, no. 7, s. 1133-1138.
  • [30] Liu H., Zhang W., Zheng S., Montmorillonite intercalated by ammonium of octaaminopropyl polyhedral oligomeric silsesquioxane and its nanocomposites with epoxy resin. Polymer, 2005, vol. 46, no. l, s. 157-165.
  • [31] Liu X., Wu Q., PP/clay nanocomposites prepared by grafting-melt intercalation. Polymer, 2001, vol. 42, no. 25, s. 10013-10019.
  • [32] Okada A., Usuki A., The chemistry of polymer-clay hybrids. Mater. Sci. Eng. C, 1995, vol. 3, no. 2, s. 109-115.
  • [33] Qin H., Su Q., Zhang S., Zhao B., Yang M., Thermal stability and flammability of polyamide 66/montmorillonite nanocomposites, Polymer, 2003, vol. 44, no. 24, s. 7533-7538.
  • [34] Pramoda K. P., Liu T., Liu Z., He C., Sue H., Thermal degradation behavior of polyamide 6/clay nanocomposites, Polym. Degrad. Stab., 2003, vol. 81, no. 1, s. 47-56.
  • [35] Ray S. S., Okamoto M., Polymer/layered silicate nanocomposites: a review from preparation to processing. Prog. Polym. Sci., 2003, vol. 28, no. 11, s. 1539-1641.
  • [36] 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.
  • [37] RusuGh., Ueda K., Rusu E., Rusu M., Polyamides from lactams by centrifugal molding via anionic ring-opening polymerization. Polymer, 2001, vol. 42, no. 13, s. 5669-5678.
  • [38] Shah R. K., Paul D. R., Nylon 6 nanocomposites prepared by a melt mixing masterbatch process. Polymer, 2004, vol. 45, no. 9, s. 2991-3000.
  • [39] Shelley J. S., Mather P. T., DeVries K. L., Reinforcement and environmental degradation of nylon-6/clay nanocomposites. Polymer, 2001, vol. 42, no. 13, s. 5849-5858.
  • [40] 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.
  • [41] Todoki M., Kawaguchi T., Origin of double melting peaks in drawn nylon 6 yams, J. Polym. Sci. Polym. Phys. Ed., 1977, vol. 15, no. 6, s. 1067-1075.
  • [42] Uthirakumar P., Song M-K., Nah C., Lee Y.-S., Preparation and characterization of exfoliated polystyrene/clay nanocomposites using cationic radical initiator-MMT hybrid, Eur. Polym. J., 2005, vol. 41, no. 2, s. 211-217.
  • [43] Usuki A., Kawasumi M., Kojima Y., Okada A., Kurauchi T., Kamigaito O., Swelling behavior of montmorillonite cation exchanged for -amino acids by ε-caprolactam, J. Mater. Res., 1993, vol. 8, no. 5, s. 1174-1178.
  • [44] Usuki A., Kojima Y., Kawasumi M., Okada A., Fakushima Y., Kurauchi T., Kamigatio O., Synthesis of nylon 6-clay hybrid, J. Mater. Res., 1993, vol. 8, no. 5, s. 1179-1184.
  • [45] Vaia R. A., Price G., Ruth P. N., Nguyen H. T., Lichtenhan J., Polymer/layered silicate nanocomposites as high performance ablative materials, Appl. Clay Sci., 1999, vol. 15, no. 1-2, s. 67-92.
  • [46] Varlot K., Reynaud E., Kloppfer M. H., Vigier G., Varlet J., Clay-reinforced polyamide: Preferential orientation of the montmorillonite sheets and the polyamide crystalline lamellae, J. Polym Sci. Part B: Polym. Phys., 2001, vol. 39, no. 12, s. 1360-1370.
  • [47] 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.
  • [48] Wu T. Z., Liao C. S., Polymorphism in nylon 6/clay nanocomposites, Macromol. Chem. Phys., 2000, vol. 201, no. 18, s. 2820-2825.
  • [49] Yalcin B., Cakmak M., Superstructural hierarchy developed in coupled high shear/high thermal gradient conditions of injection molding in nylon 6 nanocomposites, Polymer, 2004, vol. 45, no. 8, s. 2691-2710.
  • [50] Żuchowska D., Polimery konstrukcyjne, WNT, Warszawa 1995.
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-article-BPP1-0050-0082
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.