Materiałowe aspekty przetwórstwa elastomerów termoplastycznych

• Autorzy: Rosłaniec Z.

Warianty tytułu

EN

Material aspects in thermoplastic elastomers processing

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Elastomery termoplastyczne (TPE) stanowią grupę nowoczesnych materiałów inżynierskich o przetwórczych właściwościach tworzyw termoplastycznych i mechanicznych cechach usieciowanych kauczuków. TPE należą do polimerowych materiałów heterofazowych. Struktura blokowa łańcucha polimerowego jest tak zaplanowana, aby poszczególne bloki tworzyły mikro- lub nanostrukturalne obszary (fazy) o wyraźnie różnych właściwościach fizycznych. W stanie całkowicie uplastycznionym, gdy obydwie fazy są cieczami lepkimi, struktura heterofazowa może też być zachowana. W określonej temperaturze może następować jednak przemiana typu order - disorder (aglomeracja - dezaglomeracja).Takie zjawiska wpływają na charakterystyki reologiczne tych materiałów. Bardzo często krzywa zależności lepkości od szybkości ścinania ma "przegięcia" (kształt litery S). Inną cechą charakterystyczną tych materiałów jest duża lepkość materiałów przy małych szybkościach ścinania. Wiąże się to z nietypowym zachowaniem podczas przetwarzania (wytłaczania, wtryskiwania) w porównaniu ze znanymi termoplastami inżynierskimi. Przedstawiono wyjaśnienie takiego zachowania się wielofazowych układów polimerowych, które potwierdzają charakterystyki reologiczne znanych TPE oraz niektórych mieszanin polimerowych. Praktycznym potwierdzeniem zjawisk jest m.in. zachowanie się TPE podczas wytłaczania cienkich folii.

EN

Thermoplastic elastomers (TPE) are a class of modern engineering materials which exhibit processing properties of thermoplastics and possess mechanical features of vulcanized rubbers. TPE are multiphase polymer materials. The block structure of the polymer chain is conceived in a way that particular blocks form micro- or nanostructured regions (phases) with notably different physical properties. In the completely plasticized state, when both phases are viscoelastic liquids, the heterophase structure may be preserved. In a definite temperature however an order - disorder transition can occur. Such phenomena have an influence on the rheological properties of these materials. Very often the dependence of viscosity on the shear rate exhibits inflexions (S shaped). Another characteristic feature is the high viscosity of the materials at low shear rates. This is associated with unusual behavior during processing (extrusion, injection moulding) compared to well known engineering thermoplastics. An explanation of such behavior of multiphase TPE has been presented. This thesis has been documented by the rheological characteristics of known TPE and certain polymer blends. The practical evidence of the phenomena is among others the behavior of TPE during thin films extrusion.

Słowa kluczowe

PL

elastomery termoplastyczne; struktura fazowa; kopolimery blokowe; mieszaniny polimerowe; lepkość; przetwórstwo

EN

thermoplastic elastomers; block copolymers; polymer blends; phase structure; viscosity; processing

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Inżynierii Materiałów Polimerowych i Barwników
• Czasopismo: Elastomery
• Rocznik: 2006
• Tom: T. 10, nr 4
• Strony: 3--11
• Opis fizyczny: Bibliogr. 28 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Rosłaniec Z.

• Politechnika Szczecińska, Instytut Inżynierii Materiałowej, Szczecin

Bibliografia

• 1. Holden G., Kilcheldorf H.R., Quirk R., Thermoplastic elastomers (III wyd), Hanser Pub., Munich 2004
• 2. Lauhus W.P., Haberstroh E., Ehring E; Kunststoffe 1997, 87, 706
• 3. Mulhaupt R., Sernetz E.G. Et al. Kautsch. Gummi Kunstst. 1998, 51, 286
• 4. Spontak R.J., Patel N.P.: Current Opinion in Call. Interface Sci. 2000, 5, 334
• 5. Prowans P, El Fray M., Słonecki J.: Biomaterials 2002, 23, 2973
• 6. Utracki L.A.: Polymer Alloys and Blends. Thermodynamics and Rheology, Hanser Pub., Munich 1989
• 7. Jurkowski B., Jurkowska B. Sporządzanie kompozycji polimerowych, WNT, Warszawa 1995
• 8. Nastalczyk J., Rosłaniec Z.: Elastomery 2006 (w druku)
• 9. Kułak W., Rosłaniec Z.: Elastomery 2006, 10 (1), 3
• 10. Horn D. Topics in chemistry. New strategies in polymer research. Techn. Inf. Biul. BASF Applied polymer research - a chapter of supramolecular chemistry, Ludwigshaften, 1995
• 11. Ukielski R.: New block terpoly(ester-ether-amide) with various chemically constitutive amide blocks, in: Balta Calleja F. J., Rosłaniec Z. (Ed.): Block copolymers, Marcel Dekker Inc. New York 2000
• 12. Szymczyk A., Rosłaniec Z.: Polym. Adv. Technol. 1999, 10, 579
• 13. Pietkiewicz D., Rosłaniec Z.: Polimery 1999, 44, 115
• 14. El Fray, Słonecki J.: Polym. Piast. Techn. Eng. 1999, 38(1), 51
• 15. Majszczyk J.,Słonecki J., Kozłowska A.: Macromol. Chem. Phys. 200, 202, 1207
• 16. Fakirov S., Handbook of condensation thermoplastic elastomers, Wiley VCH, Veinheim, 2005
• 17. De S.K., Bhowmick A.K., Thermoplastic elastomer from rubber-plastic blends, Ellis Horwood, New York 1990
• 18. Oderkerk J., Groeninckx G., Soliman M.: Macromolecules 2002, 35, 3946
• 19. Papke N, Karger-Kocsis J.: Polymer 2001, 42, 1109
• 20. Lievana E., Bernal C, Frontini P: Polym. Eng. Sci. 2004, 44, nr 9, 1707
• 21. Kwiatkowski K., Rosłaniec Z.: Sposób utylizacji poużytkowych butelek po napojach z poli(tereftalanu etylenu) polegający na wytwarzaniu elastomerów, zgł. patentowe RP nr P 360451, 2003
• 22. Rosłaniec Z: Two multiblock copolymer blends, in: Balta Calleja F. J., Rosłaniec Z. (Ed.): Block copolymers, Marcel Dekker Inc., New York 2000
• 23. Utracki LA., Kamał M.R.: Polym. Eng. Sci., 1982, 22, 69
• 24. Pożdżał R., Rosłaniec Z.: Kautsch. Gummi Kunstst. 1999, 52 (10), 656
• 25. David B., Kozłowski M., Tadmor Z.; Polym. Eng. Sci. 1993, 33, 227
• 26. Mchugh A.J., Flow-Induced Crystallization in Polymers in: Sondergaard K., Lyngaae — Jorgensen J.; Rheo-Physics of Multiphase Polymer Systems, Technomic, Basel 1995
• 27. Takeo Araki, Qui Tran-Cong, Mitsuhiro Shibayama, Structure and Properties of Mutiphase Polymeric Materials, Marcel Dekker, Inc. New York 1998
• 28. Kwiatkowski K, Rosłaniec Z: Polimery 2004, 49, 29