Mieszaniny polimerowe PET/PE-LD i PET/PP z dodatkiem nowego kompatybilizatora

• Autorzy: Janik J. , Lenart S. , Królikowski W. , Penczek P.

Warianty tytułu

EN

Polymer blends PET/PE-LD and PET/PP with a new compatibilizer

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zbadano właściwości mieszanin polimerowych PET z poliolefinami z udziałem nowego kompatybilizatora do tych układów, w postaci karboksylowanego wosku polietylenowego. Określono wpływ takiego dodatku na statyczne właściwości mechaniczne, termiczne i reologiczne oraz na strukturę mieszanin PET/PE-LD i PET/PP (40 % mas./ 60 % mas.) w porównaniu z analogicznymi cechami odpowiednich mieszanin z udziałem kompatybilizatorów handlowych typu "Kraton" (SEBS-g-MA) i "Polybond" (PP-g-MA). Różniące się składem kształtki mieszanin otrzymywano metodą wytłaczania, a do badań mechanicznych dodatkowo wtryskiwano odpowiednie kształtki (tabela 1). Wprowadzenie funkcjonalizowanego wosku PE do mieszaniny PET/PE-LD poprawia kompleksowo wszystkie oceniane właściwości mechaniczne, czyli wytrzymałość na zginanie i na rozciąganie, wydłużenie przy rozerwaniu, obydwa moduły sprężystości (przy zginaniu i przy rozciąganiu) oraz udarność. Z obserwacji mikroskopowych i na podstawie wyników badań DMTA wywnioskowano, że wosk działa jako dobry kompatybilizator tej mieszaniny, poprawiając wzajemną mieszalność jej składników. Wykazuje on duże powinowactwo zarówno do PE-LD, jak i do PET, tworzy z nimi bowiem układy jednorodne. Wpływ funkcjonalizowanego wosku PE w układzie PET/PP jest mniejszy i porównywalny z działaniem badanych kompatybilizatorów handlowych. Te dwa kompatybilizatory handlowe jako dodatki do mieszanin polimerowych PET/PE-LD i PET/PP na ogół korzystnie wpływają na wybrane właściwości mechaniczne, np. poprawiają udarność i wydłużenie przy zerwaniu, z jednoczesnym zmniejszeniem modułu sprężystości przy rozciąganiu. Obrazy struktur morfologicznych wykazały zbyt małe powinowactwo tych kompatybilizatorów do fazy PET (PP-g-MA i SEBS-g-MA tworzą z PET układy heterofazowe.

EN

Properties of PET blends with polyolefins with an addition of carboxylated polyethylene wax as a new compatibilizer for these systems were investigated. The effects of thes additive on static mechanical properties (Table 2 and 3), thermal properties (Table 4, Fig. 1 and 2) and rheological characteristics (Table 4) as well as on the structures of PET/PE-LD or PET/PP blends (40 wt. %/60 wt. %) were determined in comparison with similar blends with commercial compatibilizers such as Kraton (SEBS-g-MA) or Polybond (PP-g-MA) (Figs. 3-8 and 11). Samples of the blends varying in compositions were obtained by extrusion. Additionally, the fittings investigations suitable for of mechanical properties' were injection molded (Table 1). Addition of functionalized PE wax to PET/PE-LD blends improves simultaneously all the properties investigated, i.e. flexural strength, tensile strength, elongation at break, flexural modulus, tensile modulus and impact strength. It was stated from the microscopic observations and DMTA results that the wax acts as a good compatibilizer of the blends, improving compatibility of the components. Because of its significant affinity for both PE-LD and PET, the wax forms homogeneous systems with the components. The effect of PE wax on PET/PP system is less significant and is similar to those of investigated commercial compatibilizers. These two commercial compatibilizers, acting as additives to the polymeric PET/PE-LD or PET/PP blends, usually influence advantageously the selected mechanical properties, for instance they improve an impact strength and elongation at break with simultaneous decrease in tensile modulus. Images of morphological structures showed too little affinities of these compatibilizers for PET phase (PP-g-MA and SEBS-g-MA form heterogeneous systems with PET, Fig. 9 and 10).

Słowa kluczowe

PL

poli(tereftalan etylenu); polietylen małej gęstości; polipropylen; mieszaniny polimerowe; kompatybilizatory; właściwości mechaniczne; właściwości reologiczne; struktura morfologiczna

EN

poly(ethylene terephthalate); low-density polyethylene; polypropylene; polymer blends; compatibilizers; mechanical properties; rheological properties; morphological structure

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2004
• Tom: T. 49, nr 6
• Strony: 432--441
• Opis fizyczny: Bibliogr. 31 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Janik J.

• Politechnika Szczecińska, Instytut Polimerów, ul. Pułaskiego 10, 70-322 Szczecin

autor

Lenart S.

• Politechnika Szczecińska, Instytut Inżynierii Materiałowej ul. Al. Piastów 10, 70-310 Szczecin

autor

Królikowski W.

• Politechnika Szczecińska, Instytut Polimerów, ul. Pułaskiego 10, 70-322 Szczecin

autor

Penczek P.

• Instytut Chemii Przemysłowej, ul. Rydygiera 8, 00-753 Warszawa

Bibliografia

• 1. Utracki L: ,Polymer alloys and blends", Hanser Publ., Monachium 1989.
• 2. Nicholas P, Charemisinoff M.: ,Handbook of engineering polymeric materials’, Dekker, Nowy Jork 197.
• 3. Mails I. S,, Rostami S: ,Multicomponent polymer systems”, Longman, Essex 1992 4.
• 4. Królikowski W. ,Polimerowe materiały specjalne”, ‘Wyd, Uczelniane Politechniki Szczecińskiej, Szczecin 1998.
• 5. Praca zbiorowa: ,Polymer blends”(red. Paul D. R., Bucknall C. B.), Wiley, Nowy Jork 1999.
• 6. Datta S., Lohse D. J.: ,Polymeric compatibilizers Uses and benefits in polymer blends”, Hanser Publ. Monachium 1996,
• 7. La Mantia F. P, Vinci M,, Pilati F: Polym. Recycling 1994, 1, 33.
• 8. Ihm. J., White J. L.: J. Appl: Polym. Sci. 1996, 60, 1
• 9. Ma W.G,, La Mantia F. P.: Polym, Recycling 1995, 1, 69.
• 10. Ma W.G,, La Mantia F. P.: Polym, Recycling 1995, 1, 447.
• 11. Traugott T. D,, Barlow J. W: J. Appl. Polym. Set. 1983, 28, 2947.
• 12. Dagli S, S,, Kamdar K. M: Polym. Eng. Sci. 1994, 34, 1709.
• 13. Mascia L., Bellahdeb F: Adv, Polym, Techn, 1994, 13, 23.
• 14. Pazzagli F,, Pracella M. 6th European Symposium 25 . on Polymer Blends, Moguncja 1999, P150.
• 15. Wissler G. E.: ANTEC1990, 1434.
• 16. Park H. D., Park K. O,, Cho W.J,, Ha Ch. S., Kwon S. K.: Polym. Recycling 1996, 2, 283.
• 17. Pawlak A., Morawiec J., Gałęski A.: Polimery 2002,
• 18. Carte T,, Moet A.:J. Appl. Polym. Sci. 1993, 48, 611
• 19. Lepers J. C., Fevis B.D. ANTEC 1995, 1588
• 20. Zgł. pat. jap. 94.57 113 (1994) ; wg CA, 1994, 121, 58829
• 21. Bataille P,, Boise S., Schreiber H. P.: Adv. Polym, Blends Alloys Technol., Technomic 1988, 1, 12
• 22. Champagne M. F, Huneault M. A., Roux C., Peyrel We ANTEC1998, 2453
• 23. Seo ¥., Kim J., Kim Y,, Kim K.: Polymer 1999, 41, 2639.
• 24. Hu G, HL, Flat. J. J., Lambla M.: ANTEC 1994, 2775
• 25. Yoon K. H., Lee H. W,, Park O. O.: J. Appl. Polym. Sci 1998, 70, 389
• 26. Song M., Pang Y.: J. Macromol. Sci-Physics. 2001, B40 1153.
• 27. Janik J., Królikowski W.: Polimery 2002,47, 250.
• 28. Janik J, Królikowski W.: 38th Macromolecular 47,491, TUPAC Symposium, Warszawa 2000, 1352.
• 29. Zgł. pat. polskie 348 950(2001),
• 30. Praca zbiorowa: ,Recykling materiałów polimerowych”(red. Błędzki A.), WNT, Warszawa 1997, 829,
• 31. Kryszewski M., Gałęski A., Martuscelli E-:,Polymer Blends’, Plenum Press, Nowy Jork 1982, 111.