Badania EPR kompozytów polipropylenu i polietylenu z szungitem i antracytem

Augustyniak--Jabłokow, M. A.; Yablokov, Y. V.; Sukhanov, A.; Kurzeja, L.; Tadyszak, K.; Voronkova, V. K.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Badania EPR kompozytów polipropylenu i polietylenu z szungitem i antracytem

Autorzy

Augustyniak--Jabłokow M. A. , Yablokov Y. V. , Sukhanov A. , Kurzeja L. , Tadyszak K. , Voronkova V. K.

Identyfikatory

Warianty tytułu

EPR study of polypropylene and polyethylene composites with shungite and anthracite

Języki publikacji

Abstrakty

Wykonano badania EPR kompozytów polipropylenu (PP) i polietylenu (PE) z domieszkami 20, 10 i 2,5 % wag. szungitu-III i antracytu. Stwierdzono, że widma EPR kompozytów PP i PE różnią się w zależności od ilości i rodzaju sproszkowanego węgla. Widać wyraźnie, że, widmo szungitu-III po wprowadzeniu do matrycy polimerowej ulega przeobrażeniu natomiast widmo antracytu praktycznie nie zmienia się. Pozwala to wyciągnąć wniosek, że faza węglowa szungitu oddziałuje z polimerową matrycą PP i PE, natomiast nie stwierdzono takiego oddziaływania w kompozytach PP i PE z antracytem. W kompozytach PP z szungitem obserwuje się pojawienie trzech dodatkowych sygnałów o różnej szerokości połówkowej. W widmie kompozytu PE pojawiają się dwa dodatkowe sygnały jeden szeroki i intensywny, drugi węższy i bardzo słaby. Ponieważ szerokość linii rezonansowych określona jest procesami relaksacyjnymi obecność sygnałów o różnej szerokości wskazuje, że szungit w różny sposób oddziałuje z różnymi elementami strukturalnymi polimeru i jego widmo w kompozycie odzwierciedla molekularną strukturę matrycy polimerowej.

The EPR study of composites of polypropylene (PP) and polyethylene (PE) with 20, 10 i 2.5 weight % of shungite-III and anthracite were fulfilled. It was shown that RPR spectra of PP and PE composites vary with amount and type of coal. It is clearly visible that the spectrum of shungite underwent transformation when introduced to the polymer matrix, when no changes are observed for anthracite. This allows to draw a conclusion that carbonaceous phase of shungite interacts with the polymeric matrix of PP and PE; such interaction is not detected for PP and PE composites of anthracite. In the PP composites with shungite three additional signals with various line width are detected. In the spectrum of PE composite with shungite two additional signals are reviled, one broad and intensive, the other narrower and very weak. As the resonance line width is determined by relaxation processes, the presence of the signals with various width indicates that shungite in various way interacts with different structural elements of polymer and its spectrum in composite reflects the molecular structure of the polymer matrix.

Słowa kluczowe

polipropylen polietylen kompozyty węgiel szungit antracyt EPR

polypropylene polyethylene composites coal shungite anthracite EPR

Wydawca

Wydawnictwo Górnicze Sp. z o.o.

Czasopismo

Karbo

Rocznik

2009

Tom

Nr 2

Strony

83--90

Opis fizyczny

Bibliogr. 31 poz., 8 rys., 1 tabl.

Twórcy

autor

Augustyniak--Jabłokow M. A.

autor

Yablokov Y. V.

autor

Sukhanov A.

autor

Kurzeja L.

autor

Tadyszak K.

autor

Voronkova V. K.

Instytut Fizyki Molekularnej PAN, Poznań

Bibliografia

1. Ullmans’s Encyclopedia of Industrial Chemistry 2002,6th ed. (Thermoplastic Materials).
2. Koszkul J., Materiały polimerowe. Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej 1999.
3. Salin R.E., Polymer Matrix Composite, Chapman& Hall(ed), London, Weinheim, NY, Tokyo, Melbourne, Madras 1995.
4. Broszura Basell-Orlen.
5. Rothon R.N., Particulate-filled polymer composites. Rapra Technology Ltd, 2nd ed., 2003.
6. Wypych G., Handbook of Fillers, 2nd ed., P.D.L., Toronto-New York, 1999.
7. Kurzeja L., Szeluga U., Galy J., Sautereau H., Issartel N., Effect of coal on the rheological and mechanical properties of epoxy matrix. Macromolecular Symposia, 2003, t. 194 (1), s. 169.
8. Kurzeja L., Szeluga U., Marcinkowski A., Rojek M., Stabik J., Kompozyty polietylenu napełnione węglem: Część I - Analiza DSC i DMTA. VI Konferencja Naukowo-Techniczna „Polimery i kompozyty konstrukcyjne" KOMPOZYTY Gliwice 2004, s. 85.
9. Kurzeja L., Szeluga U., Marcinkowski A., Properties of poly(propylene) filled with carbon particles. Mechanical properties. Karbo, 2005, nr 4, s. 277.
10. Kurzeja L. Gibas E., Kubica S., Polypropylene with powder carbon filler-Shungite. Kompozyty (Composites), 2008, nr 4, s. 414.
11. Szeluga U., Kurzeja L., Galina H., Dynamic mechanical properties of epoxy/novolac system modified with reactive liquid rubber and carbon filler. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 2008, t. 92, s. 813.
12. Szeluga U., Kurzeja L., Galina H., Curing of epoxy/novolac system modified with reactive liquid rubber and carbon filler. Polymer Bulletin, 2008, t. 60, s. 555.
13. Szeluga U., Kurzeja L., Galina H., Modyfikacja kompozycji epoksydowo-nowolakowej reaktywnymi kauczukami i napełniaczem węglowym. Polimery, 2006, nr 11-12, s. 809.
14. Kurzeja L., Kubica S., Gibas E., Modyfikacja polipropylenu napełniaczami węglowymi. W pracy zbiorowej „Modyfikacja Polimerów. Stan i perspektywy w 2007" pod redakcją R. Stellera i D. Żuchowskiej. Oficyna Wydawnicza Polit. Wrocł., 2007, s. 162.
15. Filippov M.M., Cherevko N.K., Golubek E.A., Higher Antraksolites. Geology of Ore Deposits, 2007, t. 49, s. 624.
16. Parfeneva L.S., Smirnov I.A., Zaidelberg A.Z., Rozhkova N.N., Stefanovich G.B., Electric conductivity of shungitic carbon. Physics of the Solid State, 1994, t. 36, s. 129.
17. Buseck P.R., Tsipursky S.J., Hettich R., Fullerenes from the geological environment. Science, 1992, t. 257, s. 215.
18. Hettich R.L., Buseck P.R., Concerning fullerenes in shungite. Carbon, 1996, t. 34, s. 685
19. Parthasarathy G., Srinivsan R., Vairmani M., Ravikumar K., Kunwar A.C., Occurance of natural fullerenes in low grade metamorphosed proterozoic shungite from Karelia, Russia. Geochimica et Cosmochimica Acta, 1998, t. 62, s. 3541.
20. Malenzik V.A., Filipov M.M., Romanshkin A.E., A giant Palaeoproterozi deposit of shungite in NW Russia: genesis and practical applications. Ore Geology Reviews, 2004, t. 24, s. 135.
21. Rozhkova N., Shungite - a Carbon-Mineral Filler for polymeric Composite Materials. Composite Interfaces, 2001, t. 8, s. 307.
22. Gorbatkina Yu.A., Ivanova-Mumzhieva V.G., Solov’eva A.B., Kedrina N.F., Timofeeva V.A., The Adhesive Properties of Polypropylene Filled by Schungite. Russ. J. Phys. Chem., 2001, t. 75, s. 2027.
23. Rozhkov S.S., Kedrina N.F., Timofeeva V.A., Chmutin I.A., Ryvkina N.G., Solov’eva A.B., The electrical properties of schungite-containing compositions based on polypropylene and high-density polyethylene. Russ. J. Phys. Chem., 2007, t. 81, s. 1863 (Zh. Fiz. Khimii 81, 2007, 2077-2084).
24. Yablokov M.Yu., Augustyniak-Jabłokow M. A., Kempiński W., Stankowski J., Yablokov Yu.V., Paramagnetic resonance of shungite - a natural nano-structured carbonaceous material. Phys. stat. sol. (B), 2006, t. 243, nr 8, s. R66.
25. Electron Spin Resonace. Elementary Theory and Practical Applications. Wertz J.E., Bolton J.R., Eds, Mc Graw-Hill Book Company, New York 1972.
26. Jasieńko S., Chemia i fizyka węgla. Wrocław 1995.
27. van Krevelen D. W., Coal- topology, physics, chemistry, constitution, 3rd ed, Elsevier, Amsterdam, London, NY, Tokyo, 1993.
28. Retcofsky H.L., I Magnetic rezonanse studiem of coal. In: Coal Sience 1, M.I. Gorbaty, J.W. Larsen, I. Wender, Academic Press, New York 1982, s. 43.
29. Augustyniak-Jabłokow M.A., Yablokov Yu. V., Andrzejewski В., Kempiński W., Łoś S., Yablokov M.Yu., Zikharev V.A., Paramagnetic resonance, magnetism and conductivity of shungite, the new natural nanostructured carbonaceous material. Carbon (w druku).
30. Brach I., Zanchettan J.V., Giunitini J.C., Study of paraanthracite by conductivity and electron spin resonance. Fuel, 1995, t. 74, s. 779.
31. Augustyniak-Jabłokow M.A., Yablokov Yu.V., nieopublikowane dane.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-article-BPP1-0094-0051