Comparison of flammability behaviour of poly-ethylene and polyethylene/melamine cyanurate/montmorillonite composites

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

Warianty tytułu

PL

Porównanie polietylenu i kompozytów polietylen/cyjanuran melaminy/montmorylonit podczas palenia

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Polyethylene/melamine cyanurate/montmorillonite and polyethylene/melamine cyanurate /montmorillonite/antioxidant composites were prepared via direct melt mixing using a twin-screw extruder and following were injection molded into standard specimen. In order to characterize the properties of these materials and neat polyethylene, melt flow index, density, structure by scanning electron microscopy (SEM) and flammability were examined. The experimental results showed that the burning time increased (in vertical burning test) from about 100 sec. for polyethylene to 160-166 sec. for composites and the rate of dripping (in horizontal burning test) decreases in polyethylene composites.

PL

Kompozyty polietylen/cyjanuran melaminy/montmorylonit i polietylen/cyjanuran melami-ny/montmorylonit/antyutleniacz wytwarzano metodą mieszania w stanie stopionym z użyciem wytłaczarki dwuślimakowej i następnie przetwarzano metodą wtryskiwania na znormalizowane kształtki do badań. W celu określenia właściwości tych materiałów badano: wskaźnik szybkości płynięcia, gęstość, strukturę metodą skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM) oraz palność. Na podstawie wyników badań stwierdzono, że czas palenia (w teście pionowego palenia) zwiększa się od 100 s dla polietylenu do 160-166 s dla kompozytów polietylenowych oraz że szybkość kapania tworzywa (w teście poziomego palenia) zmniejsza się w przypadku kompozytów polietylenowych.

Słowa kluczowe

EN

polyethylene; melamine cyanurate; montmorillonite; antioxidan; flammability

PL

polietylen; cyjanuran melaminy; montmorylonit; antyutleniacz; palność

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej
• Czasopismo: Archives of Mechanical Technology and Automation
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 32, no. 2
• Strony: 31--39
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz.

Twórcy

autor

Kelar K.

autor

Mencel K.

autor

Jurkowski B.

• Institute of Mechanical Technology, Poznan University of Technology

Bibliografia

• [1] Boryniec S., Przygocki W., Procesy spalania polimerów. Cz. 3. Opóźnianie spalania materiałów polimerowych. Polimery, 1999, vol. 44, nr 10, p. 656-665.
• [2] 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, p. 9929-9940.
• [3] Gijsman P,, Steenbakkers R., Fiürst C., Kersjes J., Differences in the flame retardant mechanism of melamine cyanurate in polyamide 6 and polyamide 66, Polym. Degrad. Stab., 2002, vol. 78, no. 2, p. 219-224.
• [4] Hotta S., Paul D. R,, Nanocomposites formed from linear low density polyethylene and or-ganoclays, Polymer, 2004, vol. 45, no. 22, p. 7639-7654.
• [5] Housz Ingen A. J., Mixing ring for homogenizing highly viscous materials, Raport University of Twente, Enschede, Netherlands 2001.
• [6] Hussain M., Varley R. J., Mathys Z., Cheng Y. B., Simon G. P., Effect of organophosphorus and nano-clay materials on the thermal and fire performance of epoxy resins, J. AppL Polym. Sci., 2004, vol. 91, no. 2, p. 1233-1253.
• [7] Janowska G., Przygodzki W., Włochowicz A., Palność polimerów i materiałów polimerowych, Warszawa, WNT 2007.
• [8] Kato ML, Okamoto H., Hasegawa N., Tsukigase A., Usuki A., Preparation and properties of polyethylene-clay hybrids, Polym. Eng. Sci., 2003, vol. 43, no. 6, p. 1312-1316.
• [9] Kiliaris P., Papaspyrides C. D., Pfaendner R., Polyamide 6 filled with melamine cyanurate and layered silicates: evaluation of flame retardancy and physical properties, Macromol. Mater. Eng., 2008, vol. 293, no. 9, p. 740-751.
• [10] Levchik S. V., Balabanovich A. I., Levchik G. F., Costa L., Effect of melamine and its salts of combustion and thermal decomposition of polyamide 6, Fire and Mater., 1997, vol. 21, no. 2, p. 75-83.
• [11] Liu Y., Wang Q., Preparation of microencapsulated red phosphorus trough melamine cyanurate self-assembly and its performance in flame retardant polyamide 6, Polym. Eng. Sci., 2006, no. 11, p. 1548-1553.
• [12] Liu Y., Wang Q., The investigation on the flame retardancy mechanism of nitrogen flame retardant melamine cyanurate in polyamide 6, J. Polym. Res. 2009, vol. 16, no. 5, p. 583-589.
• [13] Liu Y., Wang Q., Fei G., Chen Y., Preparation of polyamide resin-encapsulated melamine cyanurate/melamine phosphate composite flame retardants and the fire-resistance to glass fiber-reinforced polyamide 6, J. Appl. Polym. Sci., 2006, vol. 102, no. 2, p. 1773-1779.
• [14] Rybiński P., Janowska G., Wpływ antypirenów na stabilność termiczną i palność usieciowanych kauczuków nitrylowych, Polimery, 2009, vol. 54, no. 11-12, p. 833-839.
• [15] Sain M., Park S. H., Suhara F., Law S., Flame retardant and mechanical properties of natural fibre-PP composites containing magnesium hydroxide, Polym. Degrad. Stab., 2004, vol. 83, no. 2, p. 363-367.
• [16] Schartel B., Barthomal M., Knoll U., Some comments on the main fire retardancy mechanisms in polymer nanocomposites, Polym. Adv. Technol., 2006, vol. 17, no. 9-10, p. 772-777.
• [17] Szostak M., Właściwości mechaniczne mieszanin PET/PC otrzymywanych technologią wtryskiwania z wykorzystaniem mieszalnika dynamicznego, Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji, 2008, vol. 28, nr 1, p. 153-172.
• [18] Wang K. H., Xu M., Choi Y. S., Chung I. J., Effect of aspect ratio of clay on melt extensional process of maleated polyethylene/clay nanocomposites, Polym. Bulletin, 2001, vol. 46, no. 6, p. 499-505.
• [19] Zhang J., Lewin M., Pearce E., Zammarano M., Gilman J. W., Flame retarding polyamide 6 with melamine cyanurate and layered silicates, Polym. Adv. Technol., 2008 vol. 19, no. 7, p. 928-936.
• [20] Zhang J., Wilkie C. A., Fire retardancy of polyethylene-alumina trihydrate containing clay as a synergist, Polym. Adv. Technol., 2005, vol. 16, p. 549-553.
• [21] Żuchowska D., Polimery konstrukcyjne, wyd. 2, Warszawa, WNT 2000.