Nanokompozyty polipropylenu i polietylenu z glinkami typu montmorylonit

• Autorzy: Pawlak A. , Morawiec J. , Piorkowska E. , Galeski A.

Warianty tytułu

EN

Nanocomposites of polypropylene and polyethylene with montmorillonite type clays

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono ogólną charakterystykę kompozytów polimerowych zawierających montmorylonit (MMT) oraz omówiono wyniki prac dotyczących otrzymywania i właściwości nanokompozytów, z takim napełniaczem, na podstawie izotaktycznego polipropylenu (i-PP) lub polietylenu małej gęstości (PE-LD). Przebieg krystalizacji oraz właściwości mechaniczne nanokompozytów scharakteryzowano metodami dyfrakcji rentgenowskiej, transmisyjnej mikroskopii elektronowej, mikroskopii optycznej, różnicowej kalorymetrii skaningowej, jak również badań rozciągania. Warunki mieszania, a także rodzaj stosowanego kompatybilizatora (polipropylen szczepiony bezwodnikiem maleinowym bądź kwasem akrylowym) w istotnym stopniu wpływają na rozwarstwianie MMT w matrycy PP. Obecność MMT wpływa tylko w niewielkim stopniu na krystalizację i-PP w warunkach statycznych, natomiast wywołuje intensywne zarodkowanie sferolitów w warunkach ścinania. Zbadano i zinterpretowano zależność właściwości mechanicznych podczas rozciągania kompozytów z matrycą i-PP od zawartości i stopnia rozwarstwienia MMT. Nanokompozyty na podstawie polipropylenu mają zwiększony moduł sprężystości, zachowując przy tym dopuszczalną wartość wydłużenia przy zerwaniu. Nanokompozyty oparte na PE-LD wykazują dobrą zdolność do deformacji plastycznej. Metodą rozdmuchiwania otrzymano folie z kompatybilizowanego na-nokompozyru PE-LD/MMT i zbadano wpływ rozciągu oraz stopnia rozdmuchiwania na mechaniczne właściwości folii.

EN

General characteristics of polymeric nanocomposites containing montmorillonite (MMT) as well as the results of research concerning preparation and properties of nanocomposites with this filler, based on isotactic polypropylene (i-PP) or low density polyethylene (PE-LD) were presented. Structure, crystallization and mechanical properties of the nanocomposites were studied using X-ray diffraction, transmission electron microscopy, scanning electron microscopy, light microscopy, differential scanning calorimetry and tensile test. Blending conditions as well as type of a compatibilizer used (polypropylene grafted onto maleic anhydride or acrylic acid) significantly influence MMT exfoliation in i-PP matrix. MMT presence weakly influences i-PP crystallization at static conditions while causes intense spherulites nucleation under shear. Dependencies of tensile properties of nanocomposites based on i-PP matrix on MMT content and exfoliation degree (Figs 1-2) were investigated and interpreted. Polypropylene based nanocomposites exhibit increased elastic modulus while preserving accepted value of the elongation at break. Nanocomposites based on low density polyethylene exhibit high ability to plastic deformation. Films of compatibilized polyethylene nanocomposites were obtained using blow moulding technique and the effects of stretch and blowing degree on mechanical properties of the films (Table 1) were investigated.

Słowa kluczowe

PL

nanokompozyty; polipropylen; polietylen małej gęstości; kompatybilizatory; montmorylonit; rozwarstwianie montmorylonitu; krystalizacja

EN

nanocomposites; polypropylene; low-density polyethylene; compatibilizers; montmorillonite; exfoliation; crystallization

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2004
• Tom: T. 49, nr 4
• Strony: 240--247
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Pawlak A.

• Centrum Badań Molekularnych i Makromolekularnych, Polska Akademia Nauk, uI. Sienkiewicza 112, 90-363 Łódź

autor

Morawiec J.

• Centrum Badań Molekularnych i Makromolekularnych, Polska Akademia Nauk, uI. Sienkiewicza 112, 90-363 Łódź

autor

Piorkowska E.

• Centrum Badań Molekularnych i Makromolekularnych, Polska Akademia Nauk, uI. Sienkiewicza 112, 90-363 Łódź

autor

Galeski A.

• Centrum Badań Molekularnych i Makromolekularnych, Polska Akademia Nauk, uI. Sienkiewicza 112, 90-363 Łódź

Bibliografia

• 1. Otaigbe J. U., Barnes M. D., Fukui K., Sumpter B. G., Noid D. W.: Adv. Polym. Sci. 2001,154,1.
• 2. Cased W.: Macromol. Rapid Commun. 2000, 21.705.
• 3. Giannelis E. P.: Adv. Mat. 1996,8,29.
• 4. Biswas M., Sinha R. S.: Adv. Polym. Sci. 2001,155,167.
• 5. Manias E., Touny A., Wu L., Strawhecker K., Lu B., Chung T. C.: Chem. Mater. 2001,13,3516.
• 6. Hasegawa N„ Okamoto H., Kato M., Tsukigase A.: Macromol. Mater. Eng. 2000,280. 76.
• 7. Kawasumi M., Hasegawa W, Kato M., Usuki A., Okada A.: Macromolecules 1997, 30,6333.
• 8. Maiti P., Nam P. H., Okamoto M., Hasegawa N„ Usuki A.: Macromolecules 2002,35,2042.
• 9. Svoboda P„ Zeng Ch., Wang H., Lee Tomasko D. L.: I. Appl. Polym. Sci. 2002,85,1562.
• 10. Xu W., Ge M„ He P.: J. Polym. Sci.. Part B: Polym. Phys. 2002,40,408.
• 11. Ma J„ Zhang S., Qi Z., Li G., Hu Y: J. Appl. Polym. Sci. 2002,83, 1978.
• 12. Pozsgay A., Frater T„ Papp L., Sajo 1., Pukanszky B.: J. Macrom. Sci., Part B-Physics 2002, B41,1249.
• 13. Oya A., Kurokawa Y, Yasuda H.: I. Mater. Sci. 2000, 35,1045.
• 14. Jin Y. H„ Park H. )., Im S. S., Kwak S. Y, Kwak S.: Macromol. Rapid. Comm. 2002, 23,135.
• 15. Alexandre M., Dubois P., SunT., Garces J. M., Jerome R.: Polymer 2002,43, 2123.
• 16. Heineman J„ Reichtert P., Thomann R., Mulhaupt R.: Macromol. Rapid. Comm. 1999, 20, 423.
• 17. Song L., Wang S. F., Chen Z, Y, Fan W. C: J. Mater. Chem. 2002,12,3152.
• 18. Wang K. H., Choi M. H., Koo Ch. M., Choi Y. S., Chung I. J.: Polymer 2001,42,9819
• 19. GopakumarT. G., LeeJ. A., Kontonopulu M., Parent J. S.: Polymer 2002,43,5483.
• 20. Wang K. H., Choi M. H„ Koo Ch. M„ Chung 1. J., Jang M. Ch., Choi S. W., Song H. H.: J. Polym Sci.. Part B: Polym. Phys. 2002,40,1454.
• 21. Morawiec J„ Pawlak A„ Slouf M., Galeski A., Piorkowska E.: Polimery 2004,49,52.
• 22. Pawlak A., Morawiec J., Galeski A., Piórkowska E.: dane nieopubiikowane.
• 23. Pawlak A., Morawiec J., Piórkowska E., Galeski A.: Solid State Phenom. 2003,94, 335.
• 24. Ślusarski L., Bieliński D., Głąb P„ Pawlak A., Morawiec J., Galeski A., Piórkowska F..: Archiwum Nauki o Materiałach (w druku).
• 25. Nowacki R., Monasse B., Piórkowska E., Galeski A., Haudin J. M.: Polymer (wysłane do druku).
• 26. Morawiec ]., Pawlak A., Galeski A., Piórkowska E„ Krasnikowa N.: dane nieopublikowane.
• 27. Morawiec J,, Pawlak A., Galeski A., Piorkowska E.: dane nieopubiikowane.