Analiza wybranych właściwości kompozytów anionowych PA6/POSS

• Autorzy: Mencel K. , Kelar K. , Sterzyński T.

Warianty tytułu

EN

Analysis of selected properties of anionic PA6/POSS composites

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Metodą anionowej polimeryzacji ε-kaprolaktamu, w obecności silseskwioksanu (0,1 lub 0,5% mas.) wytworzono nanokompozyty poliamid 6/POSS. Odlewy rozdrabniano i metodą wtryskiwania wytwarzano znormalizowane próbki do badań. Oznaczano: wskaźnik szybkości płynięcia (MFR), cechy wytrzymałościowe w próbie statycznego rozciągania, udarność oraz strukturę metodą dynamicznej analizy termomechanicznej (DMTA). Badania DMTA prowadzono w zakresie temperatury od -130°C do 180°C; wyznaczano temperaturę przejść relaksacyjnych oraz moduł zachowawczy poliamidu 6 i nanokompozytów. Stwierdzono, że dodatek POSS wpływa na wskaźnik szybkości płynięcia oraz temperaturę zeszklenia nanokompozytów. Ponadto stwierdzono, że moduł zachowawczy (E’) nanokompozytów w zakresie temperatury od -130°C do 10°C jest wyższy niż niemodyfikowanego PA6.

EN

A method of in situ anionic bulk polymerization of ε-caprolactam, in the presence of silsesquioxane (0.1 or 0.5 % by weight), was used for the preparation of polyamide 6/POSS nanocomposites. The polymerization product was mechanically crushed, and the pellets of PA6 and PA6/POSS nanocomposites were injection moulded and the standard test specimens for measurements were obtained. The melt flow rate (MFR), strength properties in a static tensile test, tension impact and dynamic mechanical thermal analysis (DMTA) were examined. The temperature of relaxation transitions and values of storage modulus (E’) of PA6 and its nanocomposites was determined using DMTA measurements in the temperature range between -130°C and 180°C. It was shown that POSS affects the melt flow rate and glass transition temperature (Tg) of the nanocomposites. It was shown that the values of storage modulus (E’) of the nanocomposites in the temperature range between -130°C and 10°C were higher as compared to the modulus of neat PA6.

Słowa kluczowe

PL

materiał polimerowy; modyfikacja; polimeryzacja; nanonapełniacz; poliamid; PA; silseskwioksany; POSS; nanokompozyt; wskaźnik szybkości płynięcia; właściwości wytrzymałościowe; DMTA; temperatura

EN

polymeric material; modification; polymerization; nanofiller; polyamide; PA; silsesquioxanes; POSS; nanocomposite; melt flow rate; strength properties; DMTA; temperature

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Inżynierii Materiałów Polimerowych i Barwników
• Czasopismo: Przetwórstwo Tworzyw
• Rocznik: 2013
• Tom: [R.] 19, nr 3 (153)
• Strony: 231--234
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Mencel K.

• Politechnika Poznańska, Instytut Technologii Materiałów, Zakład Tworzyw Sztucznych

autor

Kelar K.

• Politechnika Poznańska, Instytut Technologii Materiałów, Zakład Tworzyw Sztucznych

autor

Sterzyński T.

• Politechnika Poznańska, Instytut Technologii Materiałów, Zakład Tworzyw Sztucznych

Bibliografia

• [1] Wojtas A., Zaborski M., Kosmalska A., Wpływ dodatku oligosilseskwioksanów klatkowych T8 na właściwości mechaniczne kauczuku silikonowego, Polimery, 2010, vol. 55, no. 3, s. 208-214.
• [2] Dutkiewicz M., Syntezy i nanotechnologie funkcjonalizowanych oktasilseskwioksanów, repozytorium.amu.edu.pl/jspui/bitstream/105931/Praca_MD.pdf.
• [3] Wan C., Zhao F., Bao X., Kandasubramanian B., Duggan M., Effect of POSS on Crystalline Transitions and Physical Properties of Polyamide 12, J. Polym. Sci., 2009, vol. 47, no. 2, 121-129.
• [4] Baldi F., Bignotti F., Ricco L., Monticelli O., Ricco T., Mechanical and Structural Characterization of POSS Modified Polyamide 6, J. Appl. Polym. Sci., 2006, vol. 100, no. 4, s. 3409-3414.
• [5] Kelar K., Mencel K., Sterzyński T., Dutkiewicz M., Maciejewski H., Modyfikowany silseskwioksanem (POSS) poliamid 6 wytwarzany metodą anionowej polimeryzacji ε-kaprolaktamu, Polimery, 2012, vol. 57, no. 10, s. 697-704.
• [6] Kim K., In-situ Synthesis and Characterization of Polyamide 6/POSS Nanocomposites, Macromolecular Symposia, 2007, vol. 249, no. 1, s. 295-302.
• [7] Hao N., Boehning M., Schoenhals A., Dielectric properties of nanocomposites based on polystyrene and polyhedral oligomeric phenethyl-silsesquioxanes, Macromolecules, 2007, Vol. 40, no. 26, s. 9672-9679.
• [8] Waddon J., Zheng L., Farris J., Coughlin B., Nanostructured Polyethylene-POSS, Copolymers: Control of Crystallization and Aggregation, Nano Letters, 2002, vol. 2, no. 10, s. 1149-1155.
• [9] Zheng L., Farris R., Coughlin B., Synthesis of Polyethylene Hybrid Copolymers Containing Polyhedral Oligomeric Silsesquioxane Prepared with Ring-Opening Metathesis Copolymerization, J. Polym. Sci., 2001, vol. 39, no. 17, 2920-2928.
• [10] Baldi F., Bignotti F., Fina A., Tabuani D., Ricco T., Mechanical Characterization of Polyhedral Oligomeric Silsesquioxane/Polypropylene Blends, J. Appl. Polym. Sci., 2007, vol. 105, no. 2, s. 935-943.
• [11] Fu B., Yang L., Somani R., Zong S., Hsiao B., Phillips S., Blański R,. Ruth P., Crystallization Studies of Isotactic Polypropylene Containing Nanostructured Polyhedral Oligomeric Silsesquioxane, J. Polym. Sci., 2001, Vol. 39, no. 22, 2727-2739.
• [12] Pracella M., Chionna D., Fina A., Tabuani D., Frache A., Camino G., Polypropylene-POSS nanocomposites: morphology and crystallization behavior, Macromolecular Symposia, 2006, vol. 234, no. 1, s. 59-67.
• [13] Dintcheva N., Morici E., Arrigo R., La Mantia F., Malatesta M., Schwab J., Structure-properties relationships of polyhedral oligomeric silsesquioxane (POSS) fillled PS nanocomposites, Express Polymer Letter, 2012, vol. 6, no. 7, s. 561-571.
• [14] Jones I., Zhou Y., Jeelani S., Mabry S., Effect of polyhedral-oligomeric-sil-sesquioxanes on thermal and mechanical behavior of SC-15 epoxy, Express Polymer Letters, 2008, vol. 2, no. 7, 494-501.
• [15] Zhang Z., Liang G., Wang J., Ren P., Epoxy/POSS Organic-Inorganic Hybrids: Viscoelastic, Mechanical Properties and Micromorphologies, Polymer Composites, 2007, vol. 28, no. 2, s. 175-179.
• [16] Kelar K., Technologia wytwarzania części maszyn z poliamidu 6 modyfikowanego nanocząstkami, Wyd. Politechniki Poznańskiej, Poznań, 2006.
• [17] Pramoda K. P., Liu T., Effect of moisture on the dynamic mechanical relaxation of polyamide-6/clay nanocomposites, J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys., 2004, vol. 42, no. 10, s. 1823-1830.