Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Zastosowanie nanocząstek srebra do modyfikacji polimerów

Wenda M., Jeziórska R., Zielecka M., Panasiuk M.

Polimery

|

2016

|

T. 61, nr 3

166--171

PL

Artykuł stanowi przegląd literatury dotyczącej sposobów otrzymywania nanocząstek srebra oraz wpływu warunków prowadzenia syntezy na ich właściwości. Omówiono działanie antybakteryjne nanocząstek srebra oraz możliwość ich wykorzystania w kompozytach polimerowych, które znajdują zastosowanie do wytwarzania m.in. artykułów medycznych, artykułów gospodarstwa domowego, a także w budownictwie i przemyśle motoryzacyjnym. Opisano również właściwości biobójcze koloidalnych roztworów srebra, sposoby ich stabilizacji oraz ograniczenia w aplikacji.

EN

This paper is a review of the literature related to the preparation methods for silver nanoparticles and effects of the synthetic conditions on the properties of nanosilver. Particular attention is paid on the antibacterial properties of silver nanoparticles and their possible use in polymer composites. Such materials can be applied in the production of medical and household articles as well as in the building sector. Also, the biocidal properties of colloidal silver solutions, methods for controlling the stability of colloidal silver particles and limitations of using these materials are described.

2

Wpływ plastyfikatora z grupami silanolowymi na strukturę oraz właściwości mieszaniny polilaktydu i termoplastycznej skrobi kukurydzianej

Szadkowska A., Jeziórska R., Żubrowska M., Spasówka E., Rościszewski P.

Polimery

|

2016

|

T. 61, nr 10

683--692

PL

Zbadano wpływ plastyfikatora organiczno-nieorganicznego na strukturę i wybrane właściwości mieszanin polilaktydu (PLA), maleinowanego polilaktydu (MPLA) i termoplastycznej skrobi kukurydzianej (TPS). Zastosowano dwa plastyfikatory zawierające grupy Si–OH: MEOS – produkt reakcji metylooktylodichlorosilanu z etylotrimetoksysilanem, oraz MOBS – produkt reakcji metylooktylodichlorosilanu z izobutylotrietoksysilanem. Proces wytwarzania termoplastycznej skrobi kukurydzianej, kompatybilizatora MPLA oraz mieszanin PLA/MPLA/TPS (60/10/30), różniących się zawartością plastyfikatora (1,5; 3; 5 % mas.) prowadzono w dwuślimakowej wytłaczarce współbieżnej. Do analizy struktury stosowano skaningową mikroskopię elektronową (SEM) i skaningową kalorymetrię różnicową (DSC). Właściwości termiczne oceniano na podstawie wyników analizy termograwimetrycznej (TGA). Zbadano statyczne i dynamiczne właściwości mechaniczne. Stwierdzono, że dodatek plastyfikatora znacznie zwiększa wydłużenie względne przy zerwaniu oraz udarność mieszanin PLA/MPLA/TPS, zwiększając tym samym ich odporność na kruche pękanie.

EN

The effect of organic-inorganic plasticizer on the structure and selected properties of the blends of polylactide (PLA), maleinated polylactide (MPLA) and thermoplastic corn starch (TPS) has been investigated. Two types of reactive plasticizers with silanol groups were used: MEOS – product of the reaction between methyloctyldichlorosilane and ethyltrimethoxysilane, and MOBS – product of the reaction between methyloctyldichlorosilane and isobutyltriethoxysilane. Twin-screw co-rotating extruder was used for the preparation of thermoplastic starch, compatibilizer MPLA and PLA/MPLA/TPS (60/10/30) blends with different plasticizer content (1.5, 3 or 5 wt %). Scanning electron microscopy (SEM) and differential scanning calorimetry (DSC) methods were used to study the structure of the products. The thermal properties were determined using thermogravimetric analysis (TGA). Static and dynamic mechanical properties were also investigated. It has been found that the addition of plasticizer significantly increases the elongation at break and impact strength of PLA/MPLA/TPS blends, improving this way their fracture toughness.

3

Struktura, właściwości termiczne i mechaniczne mieszaniny poli(tlenku fenylenu) z polistyrenem wysokoudarowym

Jeziórska R., Wielgosz Z., Szadkowska A., Studziński M., Komornicki R., Stasiński J., Kania-Szarek A.

Polimery

|

2016

|

T. 61, nr 10

710--718

PL

Zbadano strukturę oraz właściwości termiczne i mechaniczne mieszanin poli(tlenku fenylenu) (PPO) zwysokoudarowym polistyrenem (HIPS). Stosowano dwa rodzaje PPO: handlowy (PPO-h) oraz otrzymany wInstytucie Chemii Przemysłowej (IChP) wskali wielkolaboratoryjnej, wprocesie polikondensacji utleniającej 2,6-dimetylofenolu, wobecności kompleksu bromku miedzi(II) zmorfoliną jako katalizatorem (PPO-IChP). Wykazano, że mieszaniny PPO/HIPS, niezależnie od rodzaju PPO, są mieszalne wstanie amorficznym, oczym świadczy wystąpienie tylko jednej wartości temperatury zeszklenia oznaczonej metodami różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC) oraz dynamiczno-mechanicznej analizy termicznej (DMTA). Homogeniczność mieszanin potwierdzono również metodą skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM). Mieszanina PPO-IChP/HIPS charakteryzowała się znacznie większą udarnością jak iwiększym wydłużeniem względnym przy zerwaniu niż mieszanina PPO-h/HIPS. Rodzaj zastosowanego PPO nie wpływał znacząco na wartość temperatury ugięcia pod obciążeniem (HDT) oraz wytrzymałość na rozciąganie izginanie badanych mieszanin. PPO otrzymany wIChP oraz jego mieszanina zHIPS wporównaniu zPPO-h iPPO-h/HIPS charakteryzowały się nieznacznie większą odpornością termiczną.

EN

The structures and thermal and mechanical properties of poly(phenylene oxide) (PPO) blends with high impact polystyrene (HIPS) were investigated. Two types of PPO were used: commercial one and the other prepared in Industrial Chemistry Research Institute (ICRI) in large laboratory scale process of oxidative polycondensation of 2,6-dimethylphenol, in the presence of complex of copper(II) bromide with morpholine as acatalyst (PPO-IChP). It has been proved that PPO/HIPS blends are miscible in amorphic state, independently on PPO type, because they show the single glass transition temperature, determined by differential scanning calorimetry (DSC) and dynamic mechanical thermal analysis (DMTA). Homogeneity of the blends was confirmed by scanning electron microscope (SEM) method. The PPO-IChP/HIPS blend showed significantly higher impact strength and relative elongation at break than PPO-h/HIPS one. The type of PPO used did not influence alot heat distortion heat deflection temperature (HDT) as well as tensile or flexural strength of the blends investigated. PPO-IChP and PPO-IChP/HIPS blend showed aslightly better thermal stability than PPO-h and PPO-h/HIPS blend.

4

Cienkościenne wyroby z modyfikowanego polietylenu dużej gęstość

Klepka T., Jeziórska R., Szadkowska A.

Przemysł Chemiczny

|

2015

|

T. 94, nr 8

1352-1355

PL

Zbadano wpływ maleinowanego polietylenu dużej gęstości (MPE-HD) i maleinowanego kopolimeru etylen/n-okten (MEOC) na strukturę, właściwości mechaniczne i termiczne cienkościennych wyrobów z polietylenu dużej gęstości (PE-HD). Stwierdzono, że dodatek MPE-HD zwiększa wytrzymałość, sztywność i udarność, a przy większej zawartości również wydłużenie (>20% mas.), zaś MEOC zwiększa wydłużenie i udarność tych wyrobów, zmniejszając jednocześnie ich sztywność, co umożliwia wykorzystanie tych materiałów do przetwarzania metodą wytłaczania do sztywnych lub elastycznych cienkościennych wyrobów z kanałami funkcjonalnymi.

EN

Maleate-doped high d. polyethylene and ethylene/n-octene copolymer were prepd., blended by extrusion with high d. polyethylene and processed to thin wall products with functional channels studied for their structure as well as mech. and thermal properties. The addn. of modifiers resulted in increasing the tensile, flexural and impact strengths. A small decrease in the melting temp. and small increase in the cryst. temp. were also obsd.

5

Kompozyty polimerowe z metalicznymi napełniaczami do ekranowania pola elektromagnetycznego

Łoś P., Łukomska A., Kowalska S., Jeziórska R., Krupka J.

Przemysł Chemiczny

|

2014

|

T. 93, nr 10

1707-1711

PL

Wyznaczono elektromagnetyczne właściwości kompozytów polimerowych wytworzonych metodą mieszania i prasowania. Jako osnowy polimerowe zastosowano: kopolimer etylenu z akrylanem etylu, kopolimer etylenu z kwasem metakrylowym, polimer odpadowy stanowiący mieszaninę polietylenu i octanu winylu oraz terpolimer akrylonitryl-butadien-styren, z dodatkiem płatków miedzi. Metodą rezonatorów wykazano, że wraz ze wzrostem zawartości napełniacza miedzianego wzrasta wartość przenikalności dielektrycznej materiału kompozytowego, co zgodnie z teorią związane jest z poprawą właściwości ekranujących. Jednocześnie materiał kompozytowy wykazuje niewielkie przewodnictwo elektryczne, co ma istotne znaczenie dla pewnych zastosowań w elektronice. Ocenie poddano także kompozyty warstwowe typu sandwich wypełnione miedzią, srebrem i niklem. Wykazano, że są to materiały najbardziej obiecujące do wykorzystania w praktyce, ponieważ mają zwiększoną efektywność ekranowania przy mniejszych kosztach produkcji.

EN

CH₂=CH₂/CH₂=CHCOOEt, CH₂=CH₂/CH₂=CHMeCOOEt and CH₂=CHCN/CH₂=CH–CH=CH₂/PhCH=CH₂ copolymers and a waste blend prepd. of polyethylene and polyvinyl acetate under lab. conditions were filled with Cu flakes and Ni or Ag powders and then studied for electromagnetic properties by split post dielectric resonator method. With increasing content of Cu filler, dielectric constant and electromagnetic shielding effectiveness also increased. Multilayered sandwich-type polymer composites showed an increasing shielding effectiveness along with reduced cost of manufg.

6

Modified nanosilica-filled polypropylene composites with glycidyl methacrylate grafted ethylene/n-octene copolymer as compatibilizer

Studziński M., Jeziórska R., Szadkowska A., Zielecka M.

Polimery

|

2014

|

T. 59, nr 9

625--635

EN

Modified nanosilica-filled polypropylene composites were manufactured by in situ reactive processing. The key issue lies that amine functional groups of silica nanoparticles reacted with glycidyl methacrylate grafted ethylene/n-octene copolymer (EOC-g-GMA) in order to improve nanofiller dispersion and increase compatibility between silica and PP matrix. Taking the advantages of rubber-type grafted polymer (ethylene/n-octene copolymer) and reactive compatibilization with NH2 -SiO2, a synergetic toughening effect was observed for the PP composites. Just very low concentrations of silica nanoparticles (2 wt %) and EOC-g-GMA (4 or 6 wt %) were sufficient to increase significantly notched impact strength and elongation at break of PP. On the contrary, tensile strength of the composites is slightly decreased. Improved dispersion of silica and increased compatibility between silica and PP matrix were observed in the presence of EOC-g-GMA. The crystalline features of PP have not been influenced greatly by addition of both modified silica and compatibilizer. However, the spherulite size of PP dramatically decreased in all composites. The thermal stability of the composites was significantly better compared to PP. Improved stiffness due to increased both storage and loss moduli indicating very good interfacial adhesion was observed.

PL

Polipropylen modyfikowany nanokrzemionką otrzymywano in situ w procesie reaktywnego wytłaczania. W wyniku reakcji grup aminowych, wprowadzonych do nanocząstek krzemionki (NH2-SiO2), z metakrylanem glicydylu szczepionym na kopolimerze etylen/n-oktan (EOC-g-GMA) polepszyła się dyspersja nanonapełniacza w osnowie polipropylenowej oraz zwiększyła się kompatybilność układu krzemionka/PP. Już mała zawartość nanokrzemionki (2 % mas.) i EOC-g-GMA (4—6 % mas.) powodowały zwiększenie udarności i wydłużenia przy zerwaniu, natomiast wytrzymałość na rozciąganie zmieniała się tylko w niewielkim stopniu. Obecność w układzie napełniacza i kompatybilizatora nie wpłynęła w istotnym stopniu na strukturę krystaliczną PP, ale we wszystkich kompozytach znacznie zmniejszyły się rozmiary sferolitów PP. Stabilność termiczna kompozytów była znacznie większa niż osnowy polimerowej PP. Zwiększenie sztywności kompozytu, wyrażone wzrostem modułu zachowawczego i modułu stratności, wskazuje na bardzo dobrą adhezję na granicy faz. Zaobserwowane zmiany są efektem synergii NH2-SiO2 z EOC-g-GMA.

7

Wpływ nanokrzemionki sferycznej oraz kompatybilizatora na strukturę i dynamiczne właściwości mechaniczne poliolefin

Studziński M., Jeziórska R., Zielecka M.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2013

|

[R.] 19, nr 3 (153)

251--256

PL

Zbadano wpływ nanokrzemionki sferycznej zawierającej aminowe (A-SiO2) lub epoksydowe (E-SiO2) reaktywne grupy funkcyjne oraz elastomeru poliolefinowego szczepionego metakrylanem glicydylu (EOR-g-GMA) jako kompatybilizatora na strukturę i dynamiczne właściwości mechaniczne kompozytów polietylenu małej gęstości (PE-LD) oraz polipropylenu (PP). Dodatek kompatybilizatora ułatwia dyspersję nanokrzemionki, zmniejszając jej tendencję do tworzenia aglomeratów, co potwierdziły badania metodą skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM). Moduł zachowawczy G’ zwiększa się wraz ze wzrostem zawartości nanokrzemionki, osiągając maksimum przy zawartości 4 % mas. A-SiO2. Natomiast kompozyty PP/E-SiO2 tylko przy małej zawartości krzemionki (1 % mas.) mają większą wartość modułu G’ w porównaniu do czystego PP. Prawdopodobnie jest to związane z budową chemiczną polipropylenu i znacznie gorszą dyspersją nanocząstek krzemionki.

EN

The effect of spherical silica containing amine (A-SiO2) or epoxy (E-SiO2) functional groups and glicydyl methacrylate grafted ethylene/n-octene copolymer (EOR-g-GMA) used as a compatibilizer, on the structure and dynamic mechanical properties of low density polyethylene (PE-LD) and isotactic polypropylene (PP) composites, was investigated. From SEM, it was found that the EOR-g-GMA improves the dispersion degree of silica nanoparticles, decreasing the agglomerates formation. PE-LD/A-SiO2 composites show higher storage modulus than pure PE-LD with maximum at 4 wt.% A-SiO2 content. However, PP/E-SiO2 composites only at low silica concentration (1 wt.%) exhibit higher storage modulus than pure PP. Probably, it is due to the polypropylene chemical structure and significantly worse silica nanoparticles dispersion.

8

Recykling odpadów wykładzin samochodowych

Komornicki R., Jeziórska R., Abramowicz A., Wielgosz Z.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2013

|

[R.] 19, nr 3 (153)

208--212

PL

Zbadano wpływ modyfikatora (szczepiony bezwodnikiem maleinowym liniowy polietylen małej gęstości lub kopolimer etylen-n-okten) na strukturę i właściwości użytkowe odpadów pochodzących z wykładzin samochodowych. Metodami analizy termograwimetrycznej (TGA) i różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC) wykazano, iż odpady tworzą mieszaninę: poli(tereftalanu etylenu) (PET) - ok. 53 %, kopolimeru polietylen-polipropylen (PE-co-PP) - ok. 18%, środka uniepalniającego - ok. 5 % oraz napełniacza mineralnego - ok. 19 %. Zaobserwowano, że zarówno ilość, jak i rodzaj stosowanego modyfikatora mają istotny wpływ na strukturę i właściwości mechaniczne odpadów. Udarność i wydłużenie względne przy zerwaniu zwiększa się proporcjonalnie do wzrostu udziału modyfikatora. Równocześnie moduł sprężystości przy rozciąganiu i zginaniu modyfikowanych odpadów maleje, co świadczy o ich mniejszej sztywności. Najmniejszą sztywność i największą udarność stwierdzono w przypadku odpadów z udziałem szczepionego bezwodnikiem maleinowym kopolimeru etylen-n-okten (MEOR). Prawdopodobnie jest to wynik korzystniejszych oddziaływań międzycząsteczkowych modyfikatora MEOR w porównaniu do szczepionego bezwodnikiem maleinowym liniowego polietylenu małej gęstości.

EN

The influence of modifier (maleic anhydride grafted linear low density polyethylene or copolymer ethylene-n-octane) on the structure and properties of automotive floor mats waste was studied. From thermogravimetric thermal analysis (TGA) and differential scanning calorymetry (DSC) methods was found, that the automotive floor mats wastes consist of poly(ethylene terephthalate) (PET) - ca. 53 %, polyethylene-polypropylene (PE-co-PP) copolymer - ca. 18 %, flame retardant agent - ca. 5 % and mineral filler - ca. 19 % blend. It was observed that content as well as type of used modifier have significant impact on the structure and mechanical properties of the automotive floor mats waste. Moreover, the impact strength and elongation at break increase as a function of modifier content. Simultaneously, tensile and flexural modulus decrease, due to the lower stiffness. The lowest stiffness and the highest impact strength was observed for the waste modified with maleic anhydride grafted ethylene-n-octane copolymer (MEOR). Probably, due to better interphase interactions of MEOR modifier than maleic anhydride grafted liner low density polyethylene.

9

Modyfikacja odpadów nieplastyfikowanego poli(chlorku winylu)

Abramowicz A., Jeziórska R., Zielecka M., Obłój-Muzaj M.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2013

|

[R.] 19, nr 5 (155)

459--463

PL

Badano zachowanie twardego PVC w postaci wiórków z odpadów rur w ponownym przetwórstwie oraz możliwości modyfikacji odpadów, szczególnie w kierunku poprawy ich właściwości termicznych i mechaniczych. Zastosowano dodatek nanonapełniacza w ilości do 3% wag. w stosunku do odpadu PVC. Uzyskano poprawę stabilności termicznej odpadów PVC: temperatura 50% ubytku masy, T50, wzrosła o 10-13 °C a Tmax o 2-16 °C. Właściwości mechaniczne były podobne jak dla próby kontrolnej, jedynie dla modyfikowanego napełniacza obserwowano poprawę modułów sprężystości przy rozciąganiu i zginaniu, co wskazywałoby na wzrost sztywności materiału. Także analiza DMTA wykazała wzrost sztywności otrzymanych kompozytów.

EN

The behavior of rigid PVC waste in the form of pipe waste chips was studied in repeated processing. The research work was focused on the possibilities of waste modifications, especially to improve their thermal and mechanical properties. A nanofiller in the amount of up to 3 wt. % in relation to PVC waste was used. An improvement in the thermal stability of PVC waste was reached: T50 temperature (with 50% weight loss) increased about 10-13 °C and Tmax -2-16 °C. The mechanical properties were similar to those of the control sample, only in the case of using a modified nanofiller, were improvements in tensile and flexural moduli observed, which suggested a higher material stiffness. Also DMTA analysis showed an increased stiffness of composites.

10

Wpływ nanonapełniacza polimerowego o budowie „rdzeń-otoczka” na strukturę oraz właściwości mieszaniny polilaktydu i termoplastycznej skrobi kukurydzianej

Jeziórska R., Szadkowska A., Świerz-Motysia B., Kozakiewicz J.

Polimery

|

2012

|

T. 57, nr 5

354-363

PL

Zbadano wpływ kompatybilizatora oraz nanonapełniacza polimerowego o budowie „rdzeń-otoczka” (DASI) na właściwości mieszanin polilaktydu (PLA) i termoplastycznej skrobi kukurydzianej (TPS). W charakterze kompatybilizatora stosowano maleinowany polilaktyd (MPLA). Proces wytwarzania termoplastycznej skrobi kukurydzianej, kompatybilizatora, mieszanin PLA/TPS o zawartości 30 % mas. skrobi i nanokompozytów PLA/MPLA/TPS/DASI o zawartości 3, 6 lub 9 % mas. nanonapełniacza, prowadzono w dwuślimakowej wytłaczarce współbieżnej. Strukturę otrzymanych materiałów oceniano metodą skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM) i różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC). Zbadano właściwości mechaniczne przy statycznym bądź dynamicznym rozciąganiu i zginaniu, a także właściwości barierowe wobec tlenu. Największą udarnością i wydłużeniem względnym przy zerwaniu oraz najmniejszym modułem sprężystości przy rozciąganiu i zginaniu charakteryzowały się kompozyty z udziałem 9 % mas. nanonapełniacza, natomiast najlepsze właściwości barierowe wykazywały kompozyty z udziałem 6 % mas. napełniacza.

EN

The influence of "core-shell” polymeric nanofiller (DASI) and compatibilizer (maleated polylactide —MPLA) on the structure, mechanical and barrier properties of polylactide and thermoplastic starch blend was investigated. All materials were compounded in a co-rotating twin-screw extruder and then injection molded. The composites were characterized with SEM (Figs. 1—3), DSC (Fig. 4) and DMTA (Fig. 5) methods. Tensile and flexural mechanical and barrier properties were also determined. The addition of DASI in the presence of maleated PLA improves adhesion between the PLA and TPS. It was found out, that contents of DASI particles have great impact on nanocomposites properties. Melting temperature and crystallinity were found to decrease by adding TPS as well as DASI (Table 1). PLA/MPLA/TPS/DASI nanocomoposites showed significantly lower stiffness due to lower storage modulus than pure PLA. However, G' slightly increases as a function of nanofiller (Table 2). Moreover, dynamic mechanical thermal analysis demonstrated that relaxation temperatures (Ta, Tb, Tg) of PLA/MPLA/TPS/DASI nanocomposites decreased (Tables 3, 4). The gradual enhancement in impact, tensile and flexural strengths of PLA/TPS blend containing MPLA was observed (Table 5). The addition of DASI nanoparticles to the PLA/MPLA/TPS blend increased impact strength and elongation at break and decreased tensile and flexural modulus simultaneously (Table 6). The improved barrier properties of nanocomposites containing TPS can also be mentioned as a positive effect (Table 7).

11

Wpływ maleinowanego liniowego polietylenu małej gęstości na strukturę i właściwości mieszaniny odpadów na osnowie terpolimeru akrylonitryl-butadien-styren

Jeziórska R., Szadkowska A., Abramowicz A.

Polimery

|

2012

|

T. 57, nr 10

705-713

PL

Odpady terpolimeru akrylonitryl-butadien-styren (ABS) oraz mieszaninę odpadów (PPE), zawierającą 48,6 % poliamidu (PA), 27,2 % polipropylenu (PP), 10,6 % kopolimeru etylen-octan winylu (EVA) i 11,9 % napełniacza naturalnego, modyfikowano na drodze reaktywnego wytłaczania przy użyciu wytłaczarki dwuślimakowej współbieżnej. Rozdrobnione odpady mieszano w wybranych proporcjach (5—25 % mas.) z modyfikatorem — liniowym polietylenem małej gęstości, funkcjonalizowanym bezwodnikiem maleinowym (MPE-LLD). Otrzymane regranulaty poddano analizie termograwimetrycznej (TGA) i dynamicznej analizie termomechanicznej (DMTA). Dokonano oceny właściwości mechanicznych i przetwórczych. Strukturę oceniano metodą skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM). Stwierdzono, że dodatek modyfikatora poprawia właściwości cieplne oraz zwiększa wydłużenie i udarność mieszaniny na osnowie ABS, co świadczy o kompatybilizującym wpływie MPE-LLD. Wyniki badań metodą DMTA potwierdzają kompatybilizujące działanie stosowanego modyfikatora (zanik przejść relaksacyjnych ßPP, gPP oraz gPA).

EN

Modification of waste of acrylonitrile-butadiene-styrene terpolymer (ABS) or waste mixture containing 48.6 % of polyamide (PA), 27.2 % of polypropylene (PP), 10.6 % of ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) and 11.9 % of a natural filler was carried out by reactive extrusion in twin-screw corotating extruder. Comminuted wastes were mixed in selected ratios with linear low density polyethylene functionalized with maleic anhydride (MPE-LLD) used as a modifier. Thermogravimetric analysis as well as dynamic mechanical thermal analysis (DMTA) were used to study the re-granulated products obtained. Their mechanical and processing properties were evaluated. Scanning electron microscopy (SEM) was used to study the products structures. It has been found that an addition of the modifier used improved thermal properties and increased both elongation and impact strength of the blends based on ABS. All this proves the compatibilizing effect of a modifier. DMTA results also confirmed the compatibilizing effect of MPE-LLD due to the relaxation transitions ßPP, gPP and gPA disappearance.

12

Właściwości kompozytów polimerowych z udziałem proszków lub płatków miedzi jako napełniaczy

Łoś P., Łukomska A., Kowalska S., Jeziórska R., Krupka J.

Polimery

|

2012

|

T. 57, nr 5

338-346

PL

Przedstawiono właściwości mechaniczne, elektromagnetyczne oraz strukturę, wytworzonych metodą mieszania w stanie stopionym kompozytów polimerowych, na osnowie wybranych polimerów [kopolimeru etylen-octan winylu (EVA), polietylenu małej gęstości (PE-LD), liniowego polietylenu małej gęstości (PE-LLD), polipropylenu (PP) i twardego poli(chlorku winylu) (PVC)], z udziałem 0,1—40 % mas. proszków lub płatków miedzi jako napełniaczy. Proszki oraz płatki miedzi otrzymano, odpowiednio, na drodze potencjostatycznej lub galwanostatycznej elektrolizy pulsowej z niektórych ścieków przemysłowych oraz z roztworów elektrolitów syntetycznych. Wymiary oraz kształt powstałych płatków i proszków kontrolowano za pomocą pulsów prądowych lub potencjałowych o określonym czasie trwania i wartości. Analiza danych wyników elektromagnetycznych, otrzymanych w zakresie mikrofalowym metodą rezonatorów wykazała, że otrzymane kompozyty charakteryzują się mniejszą od jedności efektywną przenikalnością magnetyczną oraz względnie dużą efektywną przenikalnością dielektryczną, co jest charakterystyczne dla metamateriałów złożonych z dielektryka i metalu. Okazało się, że dla niektórych zbadanych kompozytów istnieje korelacja między wybranymi właściwościami mechanicznymi i dielektrycznymi. Ocenie poddano także kompozyty wielowarstwowe, o różnej zawartości napełniacza miedziowego w poszczególnych warstwach. Najlepszą miarą efektywności ekranowania promieniowania przez te materiały jest dobroć układu Q. Przedstawione wyniki wykazały, że z punktu widzenia praktycznego najlepsze właściwości ekranujące, odniesione do kosztu materiału, uzyskuje się w przypadku materiałów dwuwarstwowych.

EN

In this paper mechanical and electromagnetic properties as well as the structure of polymer composites based on several polymer matrices, [(ethylene-vinyl acetate (EVA), low-density polyethylene (PE-LD), linear low density polyethylene (PE-LLD), polypropylene (PP) and hard polyvinyl chloride (PVC)], filled with copper powders or flakes are presented. The studied materials were formed by extrusion of small beads of polymer mixed with the copper powders/flakes. The copper filler concentration ranged from 0.1 to 40 wt. %. The copper powders and flakes were obtained by potentiostatic or galvanostatic pulse electrolysis from industrial wastewaters as well as copper sulfate electrolytes. The control of the size and shape of copper flakes and powders was achieved by the application of appropriate time and values of current or potential pulse, respectively. The results of electromagnetic measurements performed using split post dielectric resonator method indicated that studied materials exhibit smaller than unity the effective magnetic permeability and relatively high effective permittivity, which is typical for metamaterials composed of dielectric and a metal. Also, for several polymer composites the correlations between selected mechanical and dielectric properties were found. Multilayered polymer composites with different filler content in particular layers were also studied. In this case the best measure of effectiveness of electromagnetic shielding is described by the quality factor. On the basis of the obtained data it was stated that materials made of two layers of polymer composites are the most promising in EMI applications.

13

Nanonapełniacze krzemionkowe z trwale wbudowanym w strukturę nanosrebrem lub nanomiedzią wytwarzane metodą zol-żel

Zielecka M., Jeziórska R., Bujnowska E., Kępska B., Wenda M.

Polimery

|

2012

|

T. 57, nr 3

177-182

PL

Metodą zol-żel otrzymano nanokrzemionkę o budowie sferycznej, zawierającą immobilizowane nanocząstki srebra lub miedzi. Przeprowadzono optymalizację parametrów procesu badając wpływ na właściwości otrzymywanej nanokrzemionki stosowania zawrotu rozpuszczalników, użycia, zamiast destylowanego, technicznego TEOS oraz wykorzystania izopropanolu lub butanolu zamiast etanolu. Oceniono także zależność ilości, osadzonej na powierzchni nanocząstek krzemionki, miedzi od budowy chemicznej promotora adhezji. Metodą absorpcyjnej spektroskopii atomowej oznaczono zawartość miedzi lub srebra w nanokrzemionce. Metodą dyfrakcji rentgenowskiej potwierdzono obecność metalicznego srebra lub miedzi oraz śladową obecność AgO powstałego prawdopodobnie w procesie naturalnego utleniania tlenem z powietrza.

EN

Spherical nanosilica containing immobilized silver or copper nanoparticles was synthesized in a sol-gel process. Optimization of the important process parameterswas carried out by the investigation of the effects of solvents recycle, the use of technical TEOS instead of the distilled one and the application of isopropanol or butanol as a substitute for ethanol, on the properties of the obtained nanosilica (Tables 2 and 3). The dependence of the amount of the copper deposited on the surface of silica nanoparticles on the chemical structure of adhesion promoter was studied (Table 1, Fig. 3). The content of copper or silver was determined by using atomic absorption spectroscopy (Figs. 1, 2). X-ray diffraction confirmed the presence of metallic silver or copper (Fig. 4).

14

Kompozyty polimerowo-drzewne polietylenu dużej gęstości z nanokrzemionką zawierającą immobilizowane nanocząstki srebra

Jeziórska R., Zielecka M., Szadkowska A., Wenda M., Tokarz L.

Polimery

|

2012

|

T. 57, nr 3

192-203

PL

Otrzymano kompozyty polimerowo-drzewne polietylenu dużej gęstoości (PE-HD/W) z nanokrzemionką o budowie sferycznej, zawierającą immobilizowane nanocząstki srebra (SGS-Ag). Określono wpływ zawartości nanonapełniacza (10 lub 15 % mas.) oraz wymiarów jego cząstek (30 lub 70 nm) a także dodatku modyfikatora (maleinowanego polietylenu dużej gęstości—MPE-HD) na właściwości użytkowe wytworzonych kompozytów. Oceniano strukturę, statyczne i dynamiczne właściwości mechaniczne oraz odporność cieplną. Stwierdzono, że kompozyty z udziałem nanokrzemionki o wymiarach 70 nm charakteryzują się większą wytrzymałością, modułem sprężystości i udarnością, a te z udziałem cząstek o wymiarach 30 nm wykazują większą sztywność i lepsze właściwości cieplne.

EN

The influence of silica containing immobilized nanosilver (SGS-Ag) (Fig. 1, Table 1) on the structure, thermal (Table 2) and mechanical (Tables 3, 4) properties ofwood-filled high density polyethylene composites (WPC) was investigated. All materials were compounded in a co-rotating twin-screw extruder and then injection molded. The composites were characterized with SEM (Figs. 2, 4, 5) and DSC (Figs. 6, 7) methods. The thermal decomposition was studied by TGA (Figs. 12—14, Table 5). The mechanical properties and heat distortion temperaturewere also determined. The addition of silica in the presence of maleated high density polyethylene (MPE-HD) improves adhesion between the PE-HD andwood fiber. Storage modulus values of prepared composites containing nanosilica measured byDMTAwere sensitive to the microstructure of the nanocomposites (Fig. 8). It was found out, that contents and size of nanosilica particles have great impact on nanocomposites properties. Higher silica contents resulted in higher storage modulus, proving that the material became stiffer. Crystallization rates and crystallinity were found to increase by adding MPE-HD as well as nanosilica. The thermal stability of WPC containing SGS-Ag was better compared to either WPC or neat PE-HD. The gradual enhancement in tensile and flexural strengths of the wood-filled PE-HD composites containing MPE-HD was observed. The addition of silica nanoparticles to the wood-filled PE-HD composites increased tensile and flexural modulus, and impact strength pointing to a synergistic effect arising from the presence of the reinforced PE-HD phase, containing high amounts of the finely dispersed wood fiber.

15

Wpływ nanokrzemionki na strukturę i właściwości poliolefin

Jeziórska R.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2011

|

[R.] 17, nr 3

161-166

PL

Zbadano wpływ zawartości, wielkości cząstek nanokrzemionki i rodzaju wprowadzonych grup funkcyjnych oraz kompatybilizatora na strukturę, właściwości mechaniczne i barierowe kompozytów poliolefin wytworzonych metodą wytłaczania dwuślimakowego współbieżnego.

EN

The effects of silica's content, size and functionality, as well as compatibilizer on the structure, mechanical and barrier properties of polyolefines composites obtained by my melt compounding was investigated.

16

Otrzymywanie i właściwości biodegradowalnych mieszanin polilaktydu i termoplastycznej skrobi

Świerz-Motysia B., Jeziórska R., Szadkowska A., Piotrowska M.

Polimery

|

2011

|

T. 56, nr 4

271-280

PL

Zbadano wpływ kompatybilizatora na właściwości binarnych mieszanin polilaktydu (PLA) i termoplastycznej skrobi (TPS). W charakterze kompatybilizatora stosowano modyfikowany polilaktyd z reaktywnymi grupami bezwodnikowymi (PLAm. Proces wytwarzania termoplastycznej skrobi (ziemniaczanej TPS-Z i kukurydzianej TPS-K), kompatybilizatora i mieszanin PLA/TPS o zawartości 40 lub 50 % mas. skrobi prowadzono w dwuślimakowej wytłaczarce współbieżnej. Strukturę otrzymanych materiałów oceniano metodą skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM) i spektroskopii FT-IR. Zbadano dynamiczne (DMTA) oraz statyczne właściwości mechaniczne przy rozciąganiu i zginaniu, a także stopień biodegradacji w tzw. "teście glebowym". Lepsze właściwości mechaniczne przy rozciąganiu i zginaniu oraz większa udarność mieszanin z udziałem kompatybilizatora w porównaniu z właściwościami kompozycji bez kompatybilizatora, wskazują na przebieg intensywnych efektów międzyfazowych zachodzących w procesie wytłaczania reaktywnego, prawdopodobnie w wyniku tworzących się wiązań wodorowych pomiędzy grupami bezwodnikowymi kompatybilizatora i hydroksylowymi skrobi. Szybkość biodegradacji mieszanin maleje wraz ze wzrostem udziału kompatybilizatora.

EN

The results of studies of the influence of a compatibilizer on the properties of binary polylactide (PLA) and thermoplastic starch (TPS) blends have been presented. The polylactide modified with reactive anhydride groups (PLAm) was applied as compatibilizer. The synthesis of thermoplastic potato (TPS-Z) and corn (TPS-K) starch, the compatibilizer as well as PLA/TPS blends of 40 or 50 wt.% of starch was performed in a co-rotating twin-screw extruder. The structure of the obtained materials was evaluated by means of SEM (Figs. 1, 3) and FT-IR (Fig. 2) analysis. The dynamic (DMTA) as well as static mechanical (tensile and flexural) properties (Figs. 4-8, Tables 1-5) and also the biodegradability in the soil burial test (Table 6) were determined. The blends with the compatibilizer were characterized by improved tensile, flexural and impact resistance properties as compared to the composites without compatibilizer. This indicates, most probably, the occurrence of intensive interphase interactions between the hydrogen bonds of the anhydride groups of the compatibilizer and the hydroxy groups of the starch during the reactive extrusion process. The rate of biodegradation of the blends decreases with an increase in the content of compatibilizer.

17

Obtaining and properties of polyolefin composites metamaterials with copper micro- and nanoflakes

Łoś P., Łukomska A., Kowalska S., Jeziórska R., Krupka J.

Polimery

|

2011

|

T. 56, nr 4

324-327

EN

In the paper a novel preparation method of polyolefin composites of metamaterial properties is presented. The studied composites were obtained by melt mixing of polyolefins and copper flakes of micrometer and/or nanometer-size, as conducting inclusions. The precise control of thickness and structure of the copper layer was achieved by the application of the current pulse and reversed current pulse electrolysis. The structure of the deposited layer on a stainless steel plate and size of copper flakes in polymer composites were studied using a scanning electron microscope (SEM). The electromagnetic properties of prepared metamaterials were measured by split dielectric resonator methods.

PL

W artykule przedstawiono nową metodę otrzymywania kompozytów poliolefinowych o właściwościach metamateriałów. Kompozyty wytwarzano metodą mieszania w stanie stopionym poliolefin oraz mikro- i nanopłatków miedzi za pomocą mieszalnika typu PlastiCorder firmy Brabender. Płatki miedzi o wymiarach mikro/nanometrycznych otrzymywano usuwając mechanicznie z płytki stalowej warstwę miedzi osadzoną tam podczas procesu pulsowej elektrolizy prądowej ze zmianą kierunku prądu. Do badań struktury osadzonej warstwy miedzi jak i wymiarów płatków miedzi w matrycy polimerowej użyto skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM) (rys. 1 i 2). Właściwości elektromagnetyczne otrzymanych metamateriałów badano za pomocą metody rezonatorów dielektrycznych (tabela 1).

18

Effect of POSS on morphology, thermal and mechanical properties of polyamide 6

Jeziórska R., Świerz-Motysia B., Szadkowska A., Marciniec B., Maciejewski H., Dutkiewicz M., Leszczyńska I.

Polimery

|

2011

|

T. 56, nr 11-12

809-816

EN

Polyamide nanocomposites with different octakis(dimethylsiloxy, 3-glycidoxypropyl)octasilsesquioxanes (POSS) contents (0.5, 2, 4 wt. %) were obtained during melt blending. SEM results showed that POSS are uniformly dispersed in polyamide 6 matrix (Fig. 1). FT-IR and DSC analysis indicated that the addition of POSS promotes modifications of the polyamide crystal structure, which consist of the progressive development of a crystals and significant increase in the glass transition temperature, crystallization temperature and the crystallization rate of the polyamide 6 (Figs. 2 and 3, Tab. 1). Tensile tests, performed on dried samples, revealed that strength and elongation at break were appreciably modified by the presence of POSS (Fig. 4, Tab. 2). Compared with the neat polyamide 6, the impact strength of PA 6/POSS composites is enhanced (Tab. 2). Dynamic mechanical thermal analysis (DMTA) demonstrated that both the storage modulus (G') and relaxation temperatures (Ta, Tb and Tg), especially glass transition temperature (Ta) of the PA6/POSS composites significantly increased (Fig. 5, Tab. 3).

PL

Nanokompozyty poliamidu 6 z różną zawartością oktakis(dimetylosiloksy, 3-glicydoksypropylo)oktasilseskwioksanu (0,5; 2; 4 % mas.) otrzymano w procesie przetwórstwa. Mikrofotografie SEM wykazały równomierny stopień zdyspergowania POSS w osnowie poliamidu 6 (rys. 1). Za pomocą metod FT-IR i DSC stwierdzono, że dodatek POSS modyfikuje strukturę krystaliczną poliamidu, w wyniku utworzenia fazy krystalicznej a następuje istotny wzrost temperatury zeszklenia i krystalizacji oraz szybkości krystalizacji poliamidu 6 (rys. 2 i 3, tab. 1). Ocena właściwości mechanicznych nanokompozytu (wysuszonych próbek) wykazała istotny wpływ POSS na naprężenie i wydłużenie względne przy zerwaniu PA 6/POSS oraz wyraźny wzrost udarności w porównaniu z właściwościami czystego poliamidu (rys. 4, tab. 2). Za pomocą dynamicznej analizy termomechanicznej (DMTA) kompozytów PA 6/POSS stwierdzono znaczący wzrost modułu zachowawczego (G‘) i temperatury przejść relaksacyjnych (Ta, Tb and Tg), a w szczególności temperatury zeszklenia (Ta) (rys. 5, tab. 3).

19

Metamaterials based on polymer dispersions of nanoparticles and particles of copper obtained by cathodic current pulse electrolysis

Łoś P., Łukomska A., Kowalska S., Jeziórska R., Zaprzalski P., Krupka J.

Materials Science Poland

|

2011

|

Vol. 29, No. 1

35--40

EN

In the present paper a novel group of electromagnetic metamaterials as well as the method of their fabrication is presented. The studied metamaterials are polymer composites and nanocomposites made of polymer matrix/host (ethylene-vinyl acetate (EVA), polyethylene, polypropylene etc.) filled with copper flakes, of micrometer and/or nanometer size, as the conducting inclusions. The copper filler flakes were obtained by cathodic current pulse electrolysis from copper sulfate electrolytes at the stainless steel electrodes. SEM analysis showed that the morphology and structure of the copper deposit can be precisely controlled by applying different kind of current pulse and reversed current pulsed electrolysis. The polymer composite metamaterials formed by extrusion of small beads of polymer mixed with the copper flakes consisted of polymer matrix and copper flakes, ranging in length from 1 to 500 micrometers, and ranging in thickness from 80 nm to 2000 nm. The concentration of the copper flakes ranged from 0.5 wt% to 40 wt%, depending on the applications and required electromagnetic and mechanical properties. The studied materials were found to exhibit effective magnetic permeability that was smaller than unity, which is indicative of the typical properties of metamaterials. Present development solves technological and economical problems related to modern microelectronics methods which are currently mainly used for metamaterial fabrication.

20

Wpływ nanokrzemionki i kompatybilizatora na strukturę i właściwości kompozytów PET

Jeziórska R., Świerz-Motysia B., Szadkowska A.

Zeszyty Naukowe Politechniki Poznańskiej. Budowa Maszyn i Zarządzanie Produkcją

|

2010

|

Nr 12

131-134

PL

Otrzymano nanokompozyty PET z cząstkami krzemionki (SGS) o budowie sferycznej, różniące się zawartością nanonapełniacza (od 0,5 do 4% mas), wymiarami jego cząstek (50 i 180 nm) również udziałem kompatybilizatora zawierającego reaktywne grupy funkcyjne. Określono wpływ t tych parametrów na strukturę i własności użytkowe nowych materiałów polimerowych. Na podstawie oceny właściwości mechanicznych i odporności cieplnej wykazano, że nanokompozyty mają znacznie lepsze właściwości użytkowe niż czysty PET. Mikrofotografie SEM wskazują na równomierne rozproszenie nanonapełniacza w osnowie polimerowej oraz homogeniczną strukturę ťkompozytów jako efekt współdziałania kompatybilizatora, polimeru i nanonapełniacza.

EN

PET/SGS composites containing spherical silica nanoparticles (0.5 and 4 wt %) size of 50 or 180 nm as well as compatibilizer were elaborated. The effect of nanosilica and compatibilizer on the structure and mechanical properties of new polymeric materials were determined. The results indicated that the composites showed better useful properties than neat PET. SEM microphoto-graps showed homogenous structure with uniformly dispersed nanofiller within polymeric matrix as the result of interaction between the compatibilizer, nanofiller and PET.