Polypropylene/polyhedral oligomeric silsesquioxane nanocomposites – study of free volumes, crystallinity degree and mass flow rate

• Autorzy: Niemczyk A. , Dziubek K. , Czaja K. , Szatanik R. , Szołyga M. , Dutkiewicz M. , Marciniec B.

Identyfikatory

DOI

10.14314/polimery.2016.610

Warianty tytułu

PL

Nanokompozyty polipropylen/poliedryczne oligomeryczne silseskwioksany – badania objętości swobodnych, stopnia krystaliczności oraz masowego wskaźnika szybkości płynięcia

• Konferencja: Kongres Technologii Chemicznej “Surowce – Energia – Materiały” (8 ; 30.08–4.09.2015 ; Rzeszów, Poland)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Polypropylene/polyhedral oligomeric silsesquioxane (PP/POSS) nanocomposites were prepared by the melt blending method. Positron Annihilation Lifetime Spectroscopy (PALS) was used to study the effects of the structure and of the amount of POSS on the free volumes in PP. The PALS parameters: o-Ps lifetime and its intensity, were compared to the crystallinity degree and to the mass flow rate (MFR) of nanocomposites. The presence of POSS nanofillers affected the PP microstructure and the size and number of free volumes in the polymer. The crystallinity degree was decreased and the intensity of o-Ps component was increased by increasing POSS contents. The MFR values increased for nanocomposites, thus POSS nanoparticles can act as plasticizers and generate more free volumes in PP.

PL

Nanokompozyty polipropylen/poliedryczne oligomeryczne silseskwioksany (PP/POSS) przygotowano metodą mieszania w stanie stopionym polimeru. Wpływ struktury oraz ilości zastosowanych nanonapełniaczy POSS na objętości swobodne w polipropylenie określono z zastosowaniem spektroskopii czasów życia pozytonów (PALS). Ustalono zależności pomiędzy parametrami PALS: czasem życia o-Ps (τ3) inatężeniem (I3) składowej o-Ps oraz wartościami stopnia krystaliczności (Xc) i masowego wskaźnika szybkości płynięcia (MFR) badanych materiałów. Obecność nanonapełniaczy POSS wpłynęła na liczbę i rozmiary objętości swobodnych w polimerze, co spowodowało zmianę mikrostruktury osnowy polipropylenowej. Wraz ze zwiększaniem zawartości napełniaczy POSS zmniejszał się stopień krystaliczności kompozytów, zwiększało natężenie składowej o-Ps, adodatkowo wzrastała wartość MFR – nanocząstki POSS pełniły w układzie rolę plastyfikatorów.

Słowa kluczowe

EN

nanocomposites; polypropylene; polyhedral oligomeric silsesquioxanes (POSS); positron annihilation lifetime spectroscopy (PALS); crystallinity degree; mass flow rate

PL

polipropylen; poliedryczne oligomeryczne silseskwioksany (POSS); spektroskopia czasów życia pozytonów (PALS); stopień krystaliczności; masowy wskaźnik szybkości płynięcia; nanokompozyty

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2016
• Tom: T. 61, nr 9
• Strony: 610--615
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., rys.

Twórcy

autor

Niemczyk A.

• University of Opole, Faculty of Chemistry, Oleska 48, 45-052 Opole, Poland

autor

Dziubek K.

• University of Opole, Faculty of Chemistry, Oleska 48, 45-052 Opole, Poland

autor

Czaja K.

• University of Opole, Faculty of Chemistry, Oleska 48, 45-052 Opole, Poland

autor

Szatanik R.

• University of Opole, Faculty of Mathematics, Physics and Computer Science, Institute of Physics, Oleska 48, 45-052 Opole, Poland

autor

Szołyga M.

• Adam Mickiewicz University in Poznań, Faculty of Chemistry, Umultowska 89B, 61-614 Poznań, Poland

autor

Dutkiewicz M.

• Adam Mickiewicz University in Poznań, Centre for Advanced Technologies, Umultowska 89C, 61-614 Poznań, Poland

autor

Marciniec B.

• Adam Mickiewicz University in Poznań, Centre for Advanced Technologies, Umultowska 89C, 61-614 Poznań, Poland

Bibliografia

• [1] Dlubek G., Stejny J., Lüpke T. et al.: Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics 2002, 40, 65. http://dx.doi.org/10.1002/polb.10072
• [2] Dlubek G., Bamford D., Rodriguez-Gonzalez A. et al.: Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics 2002, 40, 434. http://dx.doi.org/10.1002/polb.10108
• [3] Asaad J., Gomaa E., Bishay I.K.: Materials Science and Engineering: A 2008, 490, 151. http://dx.doi.org/10.1016/j.msea.2008.03.015
• [4] Choudalakis G., Gotsis A.D., Schut H., Picken S.J.: European Polymer Journal 2011, 47, 264. http://dx.doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2010.12.008
• [5] Winberg P., Eldrup M., Maurer F.H.J.: Polymer 2004, 45, 8253. http://dx.doi.org/10.1016/j.polymer.2004.09.080
• [6] Fang P., Chen Z., Zhang S. et al.: Polymer International 2006, 55, 312. http://dx.doi.org/10.1002/pi.1957
• [7] Ayandele E., Sarkar B., Alexandridis P.: Nanomaterials 2012, 2, 445. http://dx.doi.org/10.3390/nano2040445
• [8] Kuo S.-W., Chang F.-C.: Progress in Polymer Science 2011, 36, 1649. http://dx.doi.org/10.1016/j.progpolymsci.2011.05.002
• [9] Frone A.N., Perrin F.X., Radovici C., Panaitescu D.M.: Composites Part B: Engineering 2013, 50, 98. http://dx.doi.org/10.1016/j.compositesb.2013.01.028
• [10] Zhou Z., Cui L., Zhang Y. et al.: Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics 2008, 46, 1762. http://dx.doi.org/10.1002/polb.21509
• [11] Dias Filho N.L., De Aquino H.A., Pires G., Caetano L.: Journal of the Brazilian Chemical Society 2006, 17, 533. http://dx.doi.org/10.1590/S0103-50532006000300016
• [12] Galeski A.: “Polypropylene: An A-Z Reference” (Ed. Karger-Kocsis J.), Kluwer Publishers, Dordrecht 1999, pp. 135–141.
• [13] Ferreira Marques M.F., Gordo P.M., Lopes Gil C. et al.: Radiation Physics and Chemistry 2003, 68, 485. http://dx.doi.org/10.1016/S0969-806X(03)00213-5
• [14] Tao S.J.: The Journal of Chemical Physics 1972, 56, 5499. http://dx.doi.org/10.1063/1.1677067
• [15] Eldrup M., Lightbody D., Sherwood J.N.: Chemical Physics 1981, 63, 51. http://dx.doi.org/10.1016/0301-0104(81)80307-2
• [16] Bouza R., Barral L., Díez F.J. et al.: Composites Part B: Engineering 2014, 58, 566. http://dx.doi.org/10.1016/j.compositesb.2013.11.010
• [17] Heeley E.L., Hughes D.J., Taylor P.G., Bassindale A.R.: RSC Advances 2015, 5, 34 709. http://dx.doi.org/10.1039/C5RA03267A
• [18] Huang X., Xie L., Jiang P. et al.: European Polymer Journal 2009, 45, 2172. http://dx.doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2009.05.019
• [19] Guerreiro S.D.C., Joao I.M., Real L.E.P.: Polymer Testing 2012, 31, 1026. http://dx.doi.org/10.1016/j.polymertesting.2012.07.008
• [20] Ferg E.E., Bolo L.L.: Polymer Testing 2013, 32, 1452. http://dx.doi.org/10.1016/j.polymertesting.2013.09.009
• [21] Delva L., Ragaert K., Degrieck J., Cardon L.: Polymers 2014, 6, 2912. http://dx.doi.org/10.3390/polym6122912
• [22] Eceolaza S., Iriarte M., Uriarte C. et al.: European Polymer Journal 2012, 48, 1218. http://dx.doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2012.04.018

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.