Technology of manufacturing the machine parts from anionic polyamide 6 modified with montmorillonite

• Autorzy: Kelar K.

Warianty tytułu

PL

Technologia wytwarzania części maszyn z anionowego poliamidu 6 modyfikowanego montmorylonitem

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents the results of investigations of structure and properties of polyamide 6 (PA6) nonmodified and modified with montmorillomte. The polyamide/clay hybrid (PACH) was prepared by in situ anionie polymerization of e-caprolactam in the presence of organic modified montmorillomte (OMMT). The polymerization product was granulated and, then injection molded into standard specimens. In this work thermal behavior (DMTA. TGA), X-ray diffraction, mechanical properties (tensile strength, Charpy's notched impact strength) of both PA6 and PA6/MMT nanocomosite were studied. DMTA results showed that the magnitudes of storage modulus are higher for the nanocomposite than for the unmodified PA6 throughout the temperature range between -100 and 200°C. 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.

PL

W artykule przedstawiono badania struktury i właściwości poliamidu 6 (PA6) niemodyfiko-wanego i modyfikowanego montmorylonitem (MMT). Metodą anionowej polimeryzacji e--kaprolaktamu, w obecności modyfikowanego jonami organicznymi montmorylonitu (OMMT), otrzymano hybrydę poliamidowo-montmorylonitową (PACH). Produkt polimeryzacji granulowano i wtryskiwano znormalizowane próbki do badań. Badania właściwości PA6 i PA6/MMT obejmowały: właściwości cieplne (TGA, DMTA), badania rentgenowskie i właściwości mechaniczne (wytrzymałość na rozciąganie, udarność metodą Charpy'ego). Na podstawie badań DMTA stwierdzono, że w zakresie temperatury od -100°C do +240°C moduł zachowawczy L" nanokompozytu jest większy niż niemodyflkowanego PA6. Nanokompozyt PA6/MMT ma większą wytrzymałość na rozciąganie i większy moduł, ale mniejsze wydłużenie i mniejszą udarność niż niemodyfikowa-ny PA6. Stabilność termiczna nanokompozytu PA6/MMT jest wyższa niż niemodyfikowanego PA6.

Słowa kluczowe

EN

anionic polyamide 6; montmorillonites; nanocomposites; structure; physical properties

PL

poliamid 6 anionowy; montmorylonit; nanokompozyty; struktura; właściwości fizykochemiczne

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej
• Czasopismo: Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 28, nr 1
• Strony: 153--162
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz.

Twórcy

autor

Kelar K.

• Dr hab. - Institute of Material Technology, Poznan University of Technology

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]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.
• [3]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.
• [4]Campoy L, 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.
• [5]Choi Y. S., Kim Y. K., Chuang I. J., Macromol. Research, 2003, vol. 11, no. 6, s. 418-424.
• [6]Choi Y. S., Xu M., Chung I. J., Synthesis of exfoliated acrylonitrile-butadiene-styrene co-polymer (ABS) clay nanocomposites: role of clay as a colloidal stabilizer, Polymer, 2005, vol. 46, no. 2,s.531-538.
• [7]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. [8] Ghosh A. K., Woo E. M., Analyses of crystal forms in syndiotactic polystyrene intercalated
• with layered nano-clays, Polymer, 2004, vol. 45, no. 14, s. 4749-4759.
• [9]Gonzalez I., Eguiazabal J. I., Nazabal J., Rubber-toughened polyamide 6/clay nanocomposites Compos. Sci. Technol., 2006, vol. 66, no. 11-12, s.1833-1843.
• [10]Karaman V. M., Privalko V. P., Privalko E. G., Lehmann B., Friedrich K., Structure/Property Relationships for Polyamide 6/Organoclay Nanocomposites in the Melt and in the Solid State, Macromol. Symp., 2005, vol. 221, no. 1, s. 85 94.
• [11]Kelar K., Jurkowski B., Mencel K., Montmorylonit wyodrębniany z bentonitu - modyfikacja i możliwości wykorzystania w polimeryzacji anionowej e-kaprolaktamu do otrzymywania nanokompozytów, Polimery, 2005, vol. 50, no. 6 , s. 449^54.
• [12]Kojima Y., Usuki A., Kawasumi M., Okada A., Fukushima Y., Kurauchi T., Mechanical properties of nylon 6-clay hybrid, J. Mater. Res.,1993, vol. 8, no. 5, s. 1185-1189.
• [13]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.
• [14]Liu H., Zhang W., Zheng S., Montmorillonite intercalated by ammonium of octaamino-propyl polyhedral oligomeric silsesquioxane and its nanocomposites with epoxy resin, Polymer, 2005, vol. 46, no. 1, s. 157-165.
• [15]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.
• [16]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.
• [17]Usuki A., Kawasumi M., Kojima Y., Okada A., Kurauchi T., Kamigaito O., Swelling behavior of montmorillonite cation exchanged for co-amino acids by e-caprolactam, J. Mater. Res., 1993, vol. 8, no. 5, s. 1174-1178.
• [18]Usuki A., Kojima Y., Kawasumi M., Okada A., Fakushima Y., Kurauchi T., Synthesis of nylon 6-clay hybrid, J. Mater. Res., 1993, vol. 8, no. 5, s. 1179-1184.
• [19]Usuki A, Tukigase A, Kato M., Preparation and properties of EPDM-clay hybrids, Polymer, 2002, vol. 43, no. 8, s. 2185-2189.
• [20]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.
• [21]Zou Y., Feng Y., Wang L., Liu X., Processing and properties of MWNT/HDPE composites, Carbon, 2004, vol. 42, no. 2, s. 271-277.