Właściwości mechaniczne kompozytów SBS/montmorylonit kompatybilizowanych silanami

• Autorzy: Dębek C.

Warianty tytułu

EN

Mechanical properties of SBS/montmorillonite composites compatibilized by silanes

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Otrzymano kompozyty trójblokowego kopolimeru SBS z zawartością 2-10 % wag. montmorylonitu, kompatybilizowane 3-chloropropylotrimetoksy-, 3-aminopropylotrimetoksy- i oktadecylotrimetoksysilanami. Zbadano właściwości wytrzymałościowe i morfologię (SEM, DSC)kompozytów . W celu porównania wykonano serię kompozytów SBS/krzemionka strącana kompatybilizowanych 3-chloropropylotrimetoksysilanem. Na podstawie zdjęć SEM stwierdzono, że otrzymane kompozyty SBS z montmorylonitem mają strukturę typu interkalowanego. Właściwości mechaniczne kompozytów zależą od zawartości montmorylonitu i zastosowanego silanu. Najlepszą charakterystyką mechaniczną odznaczał się układ z zawartością 5 % wag. montmorylonitu kompatybilizowany 3-aminopropylotrimetoksysilanem. W porównaniu z próbkami z "czystego SBS" wytrzymałość na rozciąganie TSb wzrosła o 65 %, a wydłużenie przy zerwaniu Eb o 12 %. Badania DSC wykazały, że nawet niewielki dodatek montmorylonitu wyraźnie wpływa na temperaturę zeszklenia fazy styrenowej podnosząc jej wartość o około 8 °C, a jednocześnie nie zmienia Tg fazy butadienowej, co jest zjawiskiem bardzo korzystnym.

EN

Composites of SBS with 2-10 % wt. of an organophilic montmorillonite (Cloisite 15A) compatibilizated with silanes: 3-chloropropyltrimethoxy silane, 3-aminopropyltrimethoxy silane, octadecyltrimethoxy silane were prepared using a laboratory extruder Brabender.The obtained composites were characterized by SEM, DSC and tensile test. The properties of SBS/montmorillonite composites were compared with reference samples: pristine SBS and SBS/silica 10 %wt. (Ultrasil VN3) composites compatibilized with the 3-chloropropyltrimethoxy silane. Based on SEM observations it was found that the intercalated SBS/montmorillonite composites were obtained. Tensile properties of composites were dependent on filler content and applied compatibilizing agent. The best mechanical properties had the composite containing 5 % wt. of montmorillonite and 3-aminopropyltrimethoxy silane. In comparison with pristine SBS tensile strength was 65 % and elongation at break 12 % greater. DSC measurements showed that a small quantity of the organophilic montmorillonite added to SBS caused considerable increase of Tg of polystyrene phase (about 8 °C) without change of Tg of polybutadiene phase what is a very advantageous effect.

Słowa kluczowe

PL

nanokompozyty; SBS; montmorylonit; silany; morfologia; właściwości mechaniczne; kompatybilizacja

EN

nanocomposite; SBS; montmorillonite; silane; mechanical properties; compatibilization

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Inżynierii Materiałów Polimerowych i Barwników
• Czasopismo: Elastomery
• Rocznik: 2006
• Tom: T. 10, nr 5
• Strony: 3--8
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Dębek C.

• Instytut Przemysłu Gumowego Stomil, Piastów

Bibliografia

• 1. Schmidt H., Non-Crystal Solids ,,New type of non-crystalline solids between inorganic and organic materials", 73, 681, 1985
• 2. LeBaron P.C., Wang Zhen, Pinnavaia T.J., Appl. Clay Sci. „ Polymer-layered silicate nanocomposites: an overview", 15, 11, 1999
• 3. Gołębiewski J., Przemysł Chem., „ Nanokompozyty polimerowe. Struktura, metody wytwarzania i właściwości", 83/1, 15, 2004
• 4. Beyer G., Plastics Additives & Compounding, ,,Nanocomposites: a new class of flame retardants for polymers", October, 22, 2002
• 5. Red. Europ. Rubber J. „ Robert Eller to study TPEs", 186,25,2004
• 6. Lechocki L, Int. Polym. Sci. Technol. ,,Nanocomposites 2 ", 28, 7, 2001
• 7. Ray S., Bhowmick A. K., Rubb. Chem. Technol. „ Synthesis characterization and properties of montmorillonite clay - polyacrylate hybrid material and its effect on the properties of ENGAGE -clay hybrid composite", 74, 835, 2001
• 8. Kenig S., Ophir A., Shepelev O., Weiner F, 60th SPE Annual Technical Conference, San Francisco, ,,High barier blow molded containers based on nano clay composites ", 5-9 May 2002
• 9. Ganter M. i in., Kautsch. Gummi Kunstst., ,,Surface-compatibilized layered silicate ", 54, 66, 2001
• 10. Zhang L, Wang Y, Wang Y, Sui Y, Yu D., J. Appl. Polym. Sci, ,,Morphology and mechanical properties of clay/styrene-butadiene rubber nanocomposite", 78, 1873,2000
• 11. Murphy J., Plastics Additives & Compounding ,,Nanocomposites - its a question of picking the winners", 2, 30, 2000
• 12. Ganter M. i in. Rubber Chem. Technol., „Rubber nanocomposites: morphology and mechanical properties of BR and SBR vulcanisates reinforced by organophilic layered silicates", 74, 221, 2001
• 13. Chen Z, Gong K., J. Appl. Polym. Sci. .Preparation and dynamic mechanical properties of poly(styrene-b-butadiene) - modified clay nanocomposites", 84 1499, 2002
• 14. Buzdugan E., Donescu D., Serban S., Ghioca P., Stribeck N., ..Composite material based on modified silica and some block copolymers ", Materiale Plastice, 40, 163, 2003
• 15. Galanti A., Laus M., Fiorini M., Kautschuk Gummi Kunststoffe, Reinforcement of SBS by organophilic clay fillers", 1, 21, 1999