Study on mechanical, thermal and barrier properties of PET/MMT nanocomposites obtained by in situ polymerization

• Autorzy: Piesowicz E. , Rosłaniec Z.

Warianty tytułu

PL

Badania właściwości mechanicznych, termicznych i barierowych nanokompozytów PET/MMT otrzymanych metodą polimeryzacji in situ

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Nanocomposites of poly(ethylene terephthalate) (PET) with montmorillonite (MMT) as an organoclay were synthesized by using in situ polymerization. Three nanocomposites with organoclay contents of 1, 2 and 3 wt % were prepared by polymerization. The thermomechanical properties and the morphologies of the PET composites were examined by using a differential scanning calorimeter, a wide X-ray diffactometer, transmission electron microscopes, and universal tensile machine. The results show that the addition of small amounts of MMT to PET changes the barrier behaviour. The thermal stability and the tensile mechanical properties of the nanocomposites increased with increasing content MMT.

PL

Nanokompozyty polimerowe, w których w matrycy polimerowej rozmieszczone są nanododatki, w ostatnich latach nabrały szczególnego znaczenia i znajdują się w kręgu zainteresowań naukowców zajmujących się nanotechnologią. Ważną grupę nanododatków stanowią krzemiany warstwowe, a wśród nich szczególne znaczenie mają stosowane najczęściej montmorylonit, hektorit i saponit. W pracy przedstawiono nanokompozyty poli(tereftalanu etylenu) (PET) z montmorylonitem (MMT) zsyntezowane metodą polimeryzacji in situ. Zsyntezowano nanokompozyty zawierające 1, 2 i 3% mas. MMT oraz PET jako próbkę wzorcową. Właściwości otrzymanych materiałów scharakteryzowano, wykorzystując metody różnicowej kalorymetrii skaningowej, szerokokątowej dyfrakcji promieni rentgenowskich, transmisyjnej mikroskopii elektronowej. Wyniki badań wykazują, że dodatek niewielkich ilości MMT do PET poprawia jego właściwości barierowe. Wraz ze wzrostem udziału MMT w nanokompozytach zwiększa się również stabilność termiczna i wytrzymałość mechaniczna otrzymanych materiałów.

Słowa kluczowe

EN

polyethylene terephthalate; montmorillonite; in situ polymerization

PL

politereftalan etylenu; montmoryllonit; polimeryzacja

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 33, nr 6
• Strony: 556--559
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Piesowicz E.

• Instytut Inżynierii Materiałowej, Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

autor

Rosłaniec Z.

• Instytut Inżynierii Materiałowej, Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Bibliografia

• [1] Vassiliou A. A., Chrissafis K., Bikiris D. N: In situ prepared PET nanocomposites: Effect of organically modified montmorillonite and fumed silica nanoparticles on PET physical properties and thermal degradation kinetics. Thermochimica Acta 500 (2010) 2l÷29.
• [2] Chen Z., Luo P., Fu O.: Preparation and properties of organo-modifier free PET/MMT nanocomposites via monomer intercalation and in situ polymerization. Polym. Adv. Technol. 20 (2009) 9l6÷925.
• [3] Ou C. F., Ho M. T., Lin J. R.: Synthesis and characterization of poly(ethylene terephthalate) nanocomposites with organoclay. J. Appl. Polym. Sci. 91 (2004) 140÷145.
• [4] Sanchez-Solis A., Romero-Ibarra I., Estrada M. R. Calderas F., Manero O.: Mechanical and rheological studies on polyethylene terephthalate- montmorillonite nanocomposites. Polym. Eng. Sci. 44 (2004) 1094÷1102.
• [5] Antoniadis G., Paraskevopoulos K. M., Bikiaris D., Chrissafis K.: Nonisothermal crystallization kinetic of poly(ethylene terephthalate)/fumed silica (PET/SiO2) prepared by in situ polymerization. Thermochimica Acta 510 (1-2) (2010) 103÷112.
• [6] Yangchuan K., Chenfen L., Zongneng Q.: Crystallization, properties, and crystal and nanoscale morphology of PET-clay nanocomposites. J. Appl. Polym. Sci. 71 (1999) 1139÷1146.
• [7] Chrissafis K., Paraskevopoulos K. M., Papageorgiou G. Z., Bikiaris D. N.: Nonisothermal melt-crystallization kinetics for in situ prepared poly(ethylene terephthalate)/monmorilonite (PET/OMMT). Thermochimica Acta 521 (1) (2011) 161÷169.
• [8] Patro T. U., Khakhar D. V., Misra A.: Phosphonium-based layered silicatepoly (ethylene terephthalate) nanocomposites: Stability, thermal and mechanical properties. J. Appl. Polym. Sci. ll (2009) 1720÷1732.
• [9] Saha B., Ghoshal A. K.: Thermal degradation kinetics of poly(ethylene terephthalate) from Waste soft drinks bottle. Chem. Eng. J. 111 (2005) 39÷43.
• [10] Wang Y., Gao J., Ma Y., Agarwal U. S.: Study on mechanical properties, thermal stability and crystallization behavior of PET/MMT nanocomposites. Composites Prat B 37 (2006) 399÷407B.
• [11] Ke Z., Yongping B.: Improve the gas barrier property of PET film with montmorillonite by in situ interlayer polymerization, Materials Letters 59 (2005) 3348÷3351.