Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Structure, thermal and mechanical properties of polypropylene composites with nano- and micro-diamonds

Zubrowska A., Masirek R., Piorkowska E., Pietrzak L.

Polimery

|

2015

|

T. 60, nr 5

331--336

EN

The influence of diamond powders on properties of isotactic polypropylene (PP) was investigated. PP composites containing 0.2—5 wt % of the powders with particles of average size between 100 nm and 1 µm were prepared, and their structure and properties were examined. Dispersion of each filler depended on its grain size and content. The presence of fillers raised the crystallization temperature of PP matrix by up to few Celsius degrees. The modulus of elasticity of composites increased with increasing filler content, by up to 40 % in comparison to neat PP. The tensile impact strength of the composites with 1µm powders and also the other composites at the filler content as low as 0.2 wt % improved by up to 30%. The composites did not exhibit any decrease in the yield strength and retained good drawability. The elongation at break exceeded 1000 % in most cases. Examination of the uniaxially drawn specimens revealed that the filler grains separated from the PP matrix during drawing.

PL

Badano wpływ proszków diamentowych na właściwości izotaktycznego polipropylenu (PP). Wytworzono kompozyty PP zawierające 0,2—5 % mas. proszków ośrednich rozmiarach cząstek wzakresie od 100 nm do 1 µm oraz zbadano ich strukturę i właściwości. W każdym przypadku dyspersja napełniacza zależała od rozmiarów ziaren i ich zawartości w kompozycie. Obecność napełniaczy wywołała podwyższenie, maksymalnie o kilka stopni Celsjusza, temperatury krystalizacji matrycy polipropylenowej. Moduł sprężystości kompozytów zwiększał się wraz ze zwiększeniem zawartości napełniacza (maksymalnie o 40 %). Odporność na zerwanie udarowe kompozytów z proszkami o ziarnach wielkości 1µm oraz pozostałych kompozytów z zawartością napełniaczy wynoszącą 0,2 % mas., wzrosła, maksymalnie o 30 %. Naprężenie na granicy plastyczności kompozytów nie uległo zmniejszeniu, została też utrzymana dobra ciągliwość. W większości przypadków wydłużenie przy zerwaniu przekroczyło 1000%. W trakcie badania odkształconych próbek stwierdzono, że podczas jednoosiowego rozciągania zachodziło oddzielanie się ziaren napełniaczy od matrycy polipropylenowej.

2

Polymer nanocomposites with layered silicates

Galeski A., Piorkowska E.

Polimery

|

2007

|

T. 52, nr 5

323-328

EN

The topics of current research in the field of polymer nanocomposites with layered silicates are addressed. The factors influencing the efficiency of the clay exfoliation in a polymer during melt processing are summarized, namely type of a machine used, mixing conditions and molecular characteristics of polymers utilized, including that of polymeric compatibilizers. New methods leading to the clay exfoliation in a polymer matrix are described. Application of exfoliation promoter allows to eliminate the necessity to compatibilize organo-modified clay with hydrophobic polymer matrix. Shear induced crystallization of polyolefin based nanocomposites is also addressed; even weak shearing induces alignment of clay platelets, results in polymer chains orientation and enhances the nucleation of crystallization.

PL

Omówiono zagadnienia będące przedmiotem aktualnych badań w dziedzinie nanokompozytów polimerowych z warstwowymi krzemianami. Przedstawiono czynniki wpływające na intensywność rozwarstwiania glinki w polimerze podczas przetwarzania w stanie stopionym, mianowicie rodzaj stosowanego urządzenia, warunki mieszania oraz charakterystykę molekularną stosowanych polimerów, w tym polimerowych kompatybilizatorów. Ponadto, opisano nowe metody rozwarstwiania glinki w polimerowej matrycy. Zastosowanie środka wspomagającego rozwarstwienie pozwala wyeliminować konieczność kompatybilizacji modyfikowanej organicznie glinki z hydrofobową matrycą polimerową. Omówiono również indukowaną odkształceniem ścinającym krystalizację nanokompozytów z matrycą poliolefinową. W takich układach nawet niewielkie i powolne odkształcanie prowadzi do orientacji płytek glinki oraz powoduje orientację łańcuchów polimeru i nasila zarodkowanie krystalizacji.

3

Spherulite nucleation density from thin sections of bulk samples

Gadzinowska K., Piorkowska E.

Polimery

|

2004

|

T. 49, nr 10

698-705

EN

The determination of bulk spherulite nucleation density from micrographs of thin random sections is discussed. The influence of the time dependence of nucleation on average number of spherulites in a volume unit of a polymer, determined from thin sections, is estimated based on the computer simulation of spherulitic crystallization. The relevance of the proposed method is verified experimentally. The average number of spherulites in commercial isotactic polypropylenes and in nanocomposites of isotactic polypropylene with montmorillonite with bimodal nucleation are calculated. The results allow to estimate better the nucleation effect of montmorillonite on crystallization of nanocomposites

PL

Opisano wyznaczanie gęstości zarodkowania sferolitów na podstawie cienkich ścinków próbek objętościowych. Istotną część pracy stanowiła symulacja komputerowa krystalizacji sferolilycznej, która pozwoliła na określenie wpływu zależności od czasu zarodkowania sferolitów na średnią liczbę sferolitów w jednostce objętości (N) wyznaczoną na podstawie cienkich ścinków. Poprawność zaproponowanej metody potwierdzono doświadczalnie. Przedmiotem badań były próbki różniącego się ciężarem cząsteczkowym izotaktycznego propylenu, kompatybilizowanych nanokompozytów polipropylen/montmory!onit (MMT) o rozmaitej zawartości MMT oraz mieszanin PP/kompatybilizator (PP + 1 % mas. funkcyjnych grup bezwodnika maleinowego). Stwierdzono, że zarodkowanie przebiega najbardziej efektywnie w PP o największym ciężarze cząsteczkowym (rys. 7). Wpływ obecności MMT na zarodkowanie sferolitów na początku procesu krystalizacji w nanokompozatach jest niewielki (rys. 8).

4

Nanokompozyty polipropylenu i polietylenu z glinkami typu montmorylonit

Pawlak A., Morawiec J., Piorkowska E., Galeski A.

Polimery

|

2004

|

T. 49, nr 4

240-247

PL

Przedstawiono ogólną charakterystykę kompozytów polimerowych zawierających montmorylonit (MMT) oraz omówiono wyniki prac dotyczących otrzymywania i właściwości nanokompozytów, z takim napełniaczem, na podstawie izotaktycznego polipropylenu (i-PP) lub polietylenu małej gęstości (PE-LD). Przebieg krystalizacji oraz właściwości mechaniczne nanokompozytów scharakteryzowano metodami dyfrakcji rentgenowskiej, transmisyjnej mikroskopii elektronowej, mikroskopii optycznej, różnicowej kalorymetrii skaningowej, jak również badań rozciągania. Warunki mieszania, a także rodzaj stosowanego kompatybilizatora (polipropylen szczepiony bezwodnikiem maleinowym bądź kwasem akrylowym) w istotnym stopniu wpływają na rozwarstwianie MMT w matrycy PP. Obecność MMT wpływa tylko w niewielkim stopniu na krystalizację i-PP w warunkach statycznych, natomiast wywołuje intensywne zarodkowanie sferolitów w warunkach ścinania. Zbadano i zinterpretowano zależność właściwości mechanicznych podczas rozciągania kompozytów z matrycą i-PP od zawartości i stopnia rozwarstwienia MMT. Nanokompozyty na podstawie polipropylenu mają zwiększony moduł sprężystości, zachowując przy tym dopuszczalną wartość wydłużenia przy zerwaniu. Nanokompozyty oparte na PE-LD wykazują dobrą zdolność do deformacji plastycznej. Metodą rozdmuchiwania otrzymano folie z kompatybilizowanego na-nokompozyru PE-LD/MMT i zbadano wpływ rozciągu oraz stopnia rozdmuchiwania na mechaniczne właściwości folii.

EN

General characteristics of polymeric nanocomposites containing montmorillonite (MMT) as well as the results of research concerning preparation and properties of nanocomposites with this filler, based on isotactic polypropylene (i-PP) or low density polyethylene (PE-LD) were presented. Structure, crystallization and mechanical properties of the nanocomposites were studied using X-ray diffraction, transmission electron microscopy, scanning electron microscopy, light microscopy, differential scanning calorimetry and tensile test. Blending conditions as well as type of a compatibilizer used (polypropylene grafted onto maleic anhydride or acrylic acid) significantly influence MMT exfoliation in i-PP matrix. MMT presence weakly influences i-PP crystallization at static conditions while causes intense spherulites nucleation under shear. Dependencies of tensile properties of nanocomposites based on i-PP matrix on MMT content and exfoliation degree (Figs 1-2) were investigated and interpreted. Polypropylene based nanocomposites exhibit increased elastic modulus while preserving accepted value of the elongation at break. Nanocomposites based on low density polyethylene exhibit high ability to plastic deformation. Films of compatibilized polyethylene nanocomposites were obtained using blow moulding technique and the effects of stretch and blowing degree on mechanical properties of the films (Table 1) were investigated.

5

Influence of compatibilizer type, polypropylene molecular weigth and blending sequence on montmorillonite exfoliation in nanocomposites

Morawiec J., Pawlak A., Slouf M., Galeski A., Piorkowska E.

Polimery

|

2004

|

T. 49, nr 1

52-55

EN

Montmorillonite exfoliation in polymer matrix is a crucial factor for obtaining a material with improved barrier properties, reduced flammabi-lity, higher elastic modulus and tensile strength. One of the ways to obtain polypropylene based nanocomposite with montmorillonite involves an appli-cation of compatibilizcrs, for example maleic anhydride or acrylic acid grafted polypropylene. The effects of blending sequence, polypropylene molecular weight, and properties of a compatibilizer on exfoliation of montmorillonite were studied.

PL

Nanokompozyty polipropylenu (PP) z montmorylonitem (MMT) otrzymywano stosując kompatybilizatory powodujące eksfoliację (rozwarstwianie) MMT; jako kompatybilizator zastosowano PP szczepiony bezwodnikiem maleinowym lub kwasem akrylowym (tabela 1). Zbadano wpływ warunków mieszania składników (PP, kompatybilizator, MMT), ciężaru cząsteczkowego matrycy PP oraz rodzaju i zawartości grup funkcyjnych w kompatybilizatorze na eksfoliację MMT badaną metodami elektronowej mikroskopii transmisyjnej (TEM, rys. 1), a także szerokokątowego rozpraszania promieni rentgenowskich (WAXS, rys. 2 i 3). Stwierdzono, że najistotniejszą rolę w procesie eksfoliacji MMT odgrywają typ kompatybilizatora warunki mieszania składników (temperatura, kolejność wprowadzania). PP szczepiony bezwodnikiem maleinowym okazał się znacznie bardziej skuteczny niż szczepiony kwasem akrylowym. Ciężar cząsteczkowy matrycy wywiera mniejszy wpływ na eksfoliację MMT. Zaobserwowany wpływ powyższych czynników na skuteczność eksfoliacji wobec badanych kompatybilizatorów zinterpretowano różnicami lepkości tych ostatnich w procesie przygotowywania ocenianych układów.

6

Influence of sample thickness and surface nucleation on i-PP crystallization kinetics in DSC measurements

Gadzinowska K., Piorkowska E.

Polimery

|

2003

|

T. 48, nr 11-12

790-799

EN

The crystallization of isotactic polypropylene was studied by DSC method at a standard cooling rate of 10 deg/min. The samples were in the forms of sandwiches comprising polymer films of various thickness and layers of foreign materials. After the crystallization the spherulitic structure of the samples was investigated in thin transversal sections by light microscopy. DSC crystallization peak positions depend on the type of the interface and the sample thickness. The weak spherulite nucleation was found at interfaces of polypropylene with constantan, polystyrene, aluminum, nickel and mica, while poly(tetrafluoroethylene) and polyimide films revealed intense nucleation activity leading to transcrystallinity. The DCS curves are interpreted with a help of the developed earlier probabilistic model of spherulitic structure formation.

PL

Zbadano krystalizację izotaktycznego polipropylenu (i-PP) metodą kalorymetrii różnicowej (DSC) podczas ochładzania ze standardową szybkością 10 deg/min. Próbki miały postać warstwową, mianowicie zawierały różnej grubości warstwy polimeru i warstwy innych materiałów. Po krystalizacji badano strukturę sferolityczną próbek w cienkich ścinkach metodą mikroskopii świetlnej w świetle spolaryzowanym (rys. 3-5). Położenie maksimum krzywej DSC zależy od rodzaju materiału, z którym polimer jest w kontakcie oraz od grubości próbki (rys. 1 i 2 oraz tabela 1). Na powierzchniach i-PP w kontakcie z powierzchnią konstanta-nu, polistyrenu, aluminium, niklu i miki stwierdzono zarodkowanie sferolitów z niewielką intensywnością, natomiast powierzchnie poli(tetrafluoroetylenu) i poliimidu wykazały bardzo silną zdolność do zarodkowania, prowadzącą do transkrystaliczności. Wyniki pomiarów metodą DSC zostały zinterpretowane za pomocą opracowanego wcześniej modelu formowania się struktury sfe-rolitycznej, opartego na rachunku prawdopodobieństwa (rys. 6-11).

7

Stan aktualny i perspektywy recyklingu tworzyw sztucznych

Gałęski A., Piorkowska E.

Prace Naukowe Instytutu Materiałoznawstwa i Mechaniki Technicznej Politechniki Wrocławskiej. Konferencje

|

2002

|

Vol. 63, nr 10

59-72

PL

Omówiono przeszkody w rozwoju i zwiększeniu skali recyklingu materiałowego: zmienny strumień odpadów, brak standaryzacji recyklatów, brak akceptacji konsumentów na wyroby z recyklatów oraz trudności techniczne. Zaprezentowano postępy w technikach recyklingu: segregacji i separacji, rozdrabniania, oraz filtrowania zanieczyszczeń podczas wytłaczania. Omówiono zalety zgazowania niesegregowanych tworzyw poużytkowych. Przedstawiono problemy i osiągnięcia w recyklingu materiałowym czterech podstawowych tworzyw: polietylenów, polipropylenu, poli(tereftalanu etylenu) oraz poli(chlorku winylu) jak również postęp w produkcji i zastosowaniu biodegradowalnego polimeru z surowców odnawialnych-polilaktydu.

EN

Main drawbacks in further development of material recycling have been discussed: not stable waste stream, lack of standards for recyclates, low acceptability of consumers for goods made of recyclates and technical problems. Progress in recycling technology has been presented: segragation and separation, grinding and melt filtering during extrusion. Advantages of pyrolisis for commingled waste plastics have been presented. There have been also discussed problems and achievements in mechanical recycling of four main plastics: polyethylene, polypropylene, poly(ethylene terephtalate) and poly(vinyl chloride) as well as a progress in production and application of polylactide - biodegradable polymer from renewable resources.