Gamma irradiation effects on impact strength and thermal properties of SBR-toughened polystyrene

• Autorzy: Brostow W. , Castano V.M. , Horta J. , Martinez-Barrera G.

Warianty tytułu

PL

Wpływ promieniowania gamma na udarność i właściwości cieplne polistyrenu wzmacnianego dodatkiem SBR

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Effects of chemical structure, composition, thermal stability and molecular weights of the rubber phase in amorphous polystyrene + styrene/butadiene rubber (SBR) blends on impact behavior were investigated. Blends with 5, 10 and 13 wt. % of SBR embedded into a rigid polystyrene matrix were prepared as well as the samples without SBR. For all blends the Izod impact tests were performed and those with the best impact strength values were submitted to gamma irradiation. The Izod impact tests of the irradiated samples were then performed. Thermogravimetric analysis (TGA) and differential scanning calorimetry (DSC) runs were made for both irradiated and not-irradiated blends. Blends compositions with the highest impact energies have been defined. Gamma irradiation initially enhances the impact energies but then reaches a maximum around 150 kGy above which the impact strength eventually becomes lower than in the samples not subjected to irradiation.

PL

Przedstawiono wyniki badań wpływu promieniowania gamma na udarność, stabilność termiczną i temperaturę zeszklenia różniących się składem mieszanin polistyren + kauczuk styrenowo-butadienowy (SBR). Udział SBR w mieszaninach wynosił do 13 % mas. Stosowano SBR o różnej strukturze (gwiaździsta, liniowa oraz multiblokowa) i różnej zawartości butadienu (57-75 % mas., tabela 1). Określono wpływ na udarność zarówno zawartości SBR w mieszaninach, jak i stężenia butadienu w SBR (rys. 1 i 2). Następnie zbadano zmiany udarności pod wpływem różnych dawek promieniowania gamma (do 250 kGy) dotyczące rozmaitych typów SBR (rys. 3-6). Największy wzrost udarności wykazały próbki PS zawierające SBR-4 (70 % butadienu, budowa liniowa). Nienapromieniane i napromieniane próbki mieszanin badano metodami TGA (tabela 2 i 4) oraz DSC (tabela 3 i 5). Stwierdzono nieznaczną poprawę stabilności termicznej napromienionych mieszanin oraz pewne podwyższenie wartości ich Tg ze wzrostem udziału SBR; zwiększanie dawki promieniowania w bardzo niewielkim stopniu wpływa na spadek Tg.

Słowa kluczowe

EN

polystyrene; SBR; polymer blends; gamma irradiation; impact strength; thermal properties

PL

polistyren; SBR; mieszaniny polimerowe; promieniowanie gamma; udarność; właściwości cieplne

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2004
• Tom: T. 49, nr 1
• Strony: 9--14
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Brostow W.

• Laboratory of Advanced Polymers & Optimized Materials (LAPOM), Department of Materials Science & Engineering, University of North Texas, Denton, TX 76203-5310, USA

autor

Castano V.M.

• Laboratory of Advanced Polymers & Optimized Materials (LAPOM), Department of Materials Science & Engineering, University of North Texas, Denton, TX 76203-5310, USA
• Centro de Fisica Aplicada y Tecnologia Avanzada (CFATA), Universidad Nacional Autónoma de Mexico, A.P. 1-1010, Queretaro, Qro. 76001, Mexico

autor

Horta J.

• Facultad de Ingenieria, Universidad Autónoma de Queretaro, Queretaro, Qro. 76010, Mexico

autor

Martinez-Barrera G.

• Laboratory of Advanced Polymers & Optimized Materials (LAPOM), Department of Materials Science & Engineering, University of North Texas, Denton, TX 76203-5310, USA
• Posgrado de la Facultad de Quirnica, Universidad Autónoma del Estado de Mexico, A.P. A-20, Toluca, Estado de Mexico 50000, Mexico

Bibliografia

• 1. Wu S.: Polymer 1985,26,1855.
• 2. Brostow W.: Ch. 10 in "Failure of Plastics" (ed. Brostow W., Coraeliussen R. D.), Hanser, Munich-Vienna-New York 1986.
• 3. Cook D. G., Rudin A., Plumtree A.: J. Appl. Polymer sci. 1993,48,75.
• 4. Okarnoto Y, Miyagi H., Kakugo M., Takahashi K.: Macromolecules 1991,24,5639.
• 5. Young R. J.: "Strength and Toughness in Comprhensive Polymer Science", Vol. 2, Pergamon Press, New York 1989, p. 87.
• 6. Rivera-Gastelum M. J., Robles- Vazquez O., Puig J. E., Garcia-Gardufio M. J., Castafio V. M., Monroy V. M.: Ma ter. Letters 1993,17,84.
• 7. Martinez-Barrera G., Vazquez F., Alvarez-Castillo A., López-Castafiares R, Castafio V. M.: Intern. J. Polym. Ma ter. 2000,46,27.
• 8. Martinez-Barrera G., Rojas J. M., Herrera R, Castafio V. M.: Intern. J. Polym. Mater. 1997,38,7.
• 9. Olivares M., López-Valdivia H., Vazquez-Polo G., Carrasco H., Alvarez-Castillo A., Oliva E., Castafio V. M.: Polymer Bull. 1996,36,629.
• 10. Żenkiewicz M.: Polimery 2003, 48,66.
• 11. Knoll G. F.: "Radiation Detection and Measurement", Wiley, New York 1979, p. 135.
• 12. Charles by A., Pinner S. H.: Proc. Royal Soc. A 1959, 244,367.
• 13. Turi E.: "Thermal Characterization ot Polymeric Materials ", Academic Press, New York 1981, p. 164.
• 14. Plazek, D. J., Ngai K. L.: Ch. 12 in "Physical Properties ot Polymers Handbook" (ed. Mark J. E.), American Institute ot Physics Press, Woodbury, NY 1996.
• 15. Mandelkern L., Alamo R. G.: Ch. 11 in "Physical Properties ot Polymers Handbook" (ed. Mark J. E.), American Institute ot Physics Press, Woodbury, NY 1996.
• 16. Brostow w., KubatJ., Kubat M. J.: Ch. 23 in "Physical Properties ot Polymers Handbook" (ed. Mark J. E.), American Institute ot Physics Press, Woodbury, Y 1996.
• 17. Sęk D., Schab-Balcerzak E., Grabiec E., Janeczek H., Abadie M. J. M.: Mater. Res. Innovat. 2001, 4, 93.
• 18. Goldman Y. A., Copsey C. J.: Mater. Res. Innovat. 2000,3,302.
• 19. Bilyeu B., Brostow W., Menard K. P.: Polimery 2001, 46,799.
• 20. Martinez-Barrera G., Castafio V. M., Rodriguez R.: Rad. Phys. & Chem. 2003, in press.
• 21. Garbassi F., Occhiello E.: Ch. 16 in "Performance of Plastics" (ed. Brostow W.), Hanser, Munich-Cincinnati 2000.