Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Mechanical and Thermal Properties of HDPE Thermoplastic with Oil Palm Boiler Ash Nano Filler

Bukit Nurdin, Sinulingga Karya, Abd Hakim S., Sirait Makmur, Bukit Bunga Fisikanta

Journal of Ecological Engineering

|

2023

|

Vol. 24, nr 9

355--363

EN

This study aims to determine the mechanical and thermal properties of high density polyethylene (HDPE) thermoplastic nanocomposite with oil palm boiler ash (OPBA) filler made by coprecipitation method and synthesized with PEG 6000 surfactant with OPBA-PEG 6000 filler variations. The filler composition used was HDPE/OPBA (100/0, 98/2, 96/4, 94/6, 92/8, 90/10) wt%. Nanocomposites were prepared using a Rheomixer HAAKE Polylab OS System at 150°C and 60 rpm for 10 minutes. Mechanical properties of HDPE with increased OPBA filler content is beyond a certain threshold, the tensile strength of the HDPE composite may start to decrease. This decrease can be attributed to several factors. Firstly, as the filler content increases, the HDPE matrix may become less effective in transferring stress, resulting in reduced load-bearing capacity. This is confirmed from the SEM results that the filler agglomerates and cracks occur in the composite. The composite material may exhibit a lower Young’s modulus compared to pure HDPE with low Young’s modulus tend to have high elongation at break which indicatie a flexible and ductile composite. The melting point of peaks 1 and 2 on 0% filler and other fillers did not change significantly even at certain compositions the melting point decreased after adding filler.

2

The Effects of Calcium Carbonate Filler on HDPE Pipe

Kherici Samira, Benouali Djillali, Nouredine Chekhar

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2022

|

Vol. 16, no 3

213--218

EN

The objective of this work is the preparation and the characterization of high density polyethylene /calcium carbonate (HDPE/CaCO3) composites. Polyethylene composites, containing 10-35 wt. % of CaCO3 and HDPE with MFI (Melt Flow index) (0.550 g/10mn) were prepared with co-extrusion process using extruder type Cincinati 90D. Thermal and mechanical studies were made in order to determine the parameters for obtaining a material (corrugated pipe) with optimal properties. The composite viscosity increased with filler content, suggesting the formation of filler agglomerates. Thermal analysis shows that addition of 30 % CaCO3 increased the thermal stability of HDPE around 32°C, decreasing the processing temperature of composites in 15°C. Regarding to the mechanical tests, the ring stiffness of the composites decreased with the addition of CaCO3. According to the obtained results, we suggest that HDPE/CaCO3 composites could be used in the pipe production where tensile strengths higher than 25 MPa are not required and for service temperatures between 30°C and 70°C.

3

Mechanical properties of polyethylene filled with treated Neuburg Siliceous Earth

Majewski Ł., Sikora J. W.

Technical Transactions

|

2018

|

Vol. 115, iss. 8

59--72

EN

This paper reports the results of research on the mechanical properties of HDPE-matrix composite filled with three types of Neuburg Siliceous Earth (NSE). The HDPE/NSE composites are prepared by twinscrew direct extrusion, with the filler content ranging between 0wt% and 60wt%. Thereby, the prepared molded pieces are subjected to tests in order to determine Young’s modulus and tensile strength, impact strength and hardness. The results are thoroughly examined based on the morphological and geometrical features of the applied fillers, such as particle size (2–10 μm) and specific surface (7–9 m2/g). The effect of the chemical properties of the filler surface on its interaction with the matrix and strength is determined. The effects of the chemical activation of the filler surface by vinyl-functional silanes on their strength properties is described, and the variations in interactions on the matrix-filler interface are explained.

PL

W poniższej pracy przedstawiono wyniki badań właściwości mechanicznych kompozytów na osnowie HDPE napełnionych trzema różnymi rodzajami modyfikowanej Neuburskiej Glinki Krzemianowej. Kompozyty HDPE/NGK przygotowano w procesie dwuślimakowego wytłaczania współbieżnego zmieniając zawartość napełniacza w przedziale 0–60% mas. Gotowe wypraski wtryskowe poddano próbie zrywania, w celu wyznaczenia m.in. modułu Younga i wytrzymałości na rozciąganie oraz badaniom udarności i twardości. Dokonano szczegółowej analizy otrzymanych wyników w oparciu o cechy morfologiczne i geometryczne napełniaczy, takie jak wielkość ziarna (2–10 μm) i powierzchnia właściwa (7–9 m2/g). Określono wpływ chemicznych właściwości powierzchni napełniacza na jego interakcje z osnową i właściwości wytrzymałościowe. Opisano efekty chemicznej aktywacji powierzchni napełniaczy środkami sprzęgającymi w postaci winylo-funkcyjnych silanów na właściwości wytrzymałościowe oraz wyjaśniono, w jaki sposób zmieniają oddziaływania na granicy fazowej osnowa-napełniacz.

4

Cellulose based micro- and nanocomposites

Çetin N. S., Özmen N.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2016

|

Vol. 76, nr 1

9--14

EN

Purpose: In this study, the comparative role of micro-and nano- sized cellulose powder in exploring the influence on the mechanical properties of high density polyethylene (HDPE) composites was investigated. Design/methodology/approach: For production of alpha-cellulose and nanocrystalline cellulose, pulp was produced from Turkish pine (Pinus brutia Ten.) sapwood by Kraft pulping technique. Firstly, alpha-cellulose was isolated from Turkish pine pulp. After that, microcellulose and nanocrystalline cellulose were produced from this alpha-cellulose by grinding and acid hydrolysis technique, respectively. In order to compare the effect of micro-cellulose or nanocrystalline cellulose (CNC) as a filler, micro-cellulose or CNC and HDPE composites were produced with 3 different wt% cellulose containing (1.5 and 10 wt%). Findings: The nanocrystalline cellulose-filled HDPE had a significantly higher tensile and impact strength than the micro-cellulose-filled HDPE composites.

5

Wpływ warunków środowiska na właściwości elektryczne, fizykochemiczne i mechaniczne wybranych poliolefin. Cz. 1

Pasich M., Bortel K.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2015

|

T. 21, Nr 6 (168)

482-486

PL

Próbki wybranych poliolefin: polietylenu małej gęstości(PE-LD), polietylenu dużej gęstości (PE-HD) i polipropylenu (PP) przygotowano metodą prasowania. Następnie poddano je wpływom różnych warunków środowiskowych. Dla badanych próbek oznaczono podstawowe właściwości elektryczne: rezystywność powierzchniową, rezystywność skrośną, odporność na łuk elektryczny, odporność na prądy pełzające, wytrzymałość elektryczną oraz napięcie przebicia. Praca miała na celu ustalenie oddziaływania wpływu określonych warunków środowiskowych na podstawowe parametry elektryczne wybranych poliolefin.

EN

Samples of low density polyethylene (LDPE), high density polyethylene (HDPE) and propylene (PP) were prepared by compression method. The samples of selected polyolefins were subjected to the influence of different environmental conditions and basic electrical, physicochemical and mechanical tests were carried out.

6

The mechanical properties of a mixture of high density polyethylene and calcium carbonate dedicated for packaging

Garbarski J, Fabijański M

Advances in Manufacturing Science and Technology

|

2013

|

Vol. 37, nr 2

91--96

EN

Packaging made of polymeric materials is one of the most important branches of polymer processing. A very essential task which is to be solved in this area, is searching for new materials which would allow for lowering the cost while still maintaining good mechanical properties. In the current paper the attempt to decrease the cost of the HDPE intended for blow moulding of packaging by admixing CaCO3 filler is presented. The dependence of mechanical properties upon the filler content is also shown.

PL

Opakowania wykonane z materiałów polimerowych stanowią duży obszar przetwórstwa materiałów polimerowych. Podstawowym zadaniem w tym zakresie jest wciąż poszukiwanie nowych materiałów umożliwiających zmniejszenie kosztów i zachowanie dobrych właściwości mechanicznych. W pracy podjęto próbę zmniejszenia kosztów HDPE przeznaczonego do wytwarzania opakowań przez wprowadzenie CaCO3 jako wypełniacza. Określono zmianę właściwości mechanicznych tych materiałów w zależności od zawartości napełniacza.

7

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.

8

Plastografometryczna ocena właściwości przetwórczych kompozytów polietylenu z napełniaczem drzewnym

Lewandowski K., Tomaszewska J., Zajchowski S.

Zeszyty Naukowe Politechniki Poznańskiej. Budowa Maszyn i Zarządzanie Produkcją

|

2010

|

Nr 12

211-216

PL

Przeprowadzono badania plastografometayczne kompozytów polietylenu PE-HD Tipelin 1550-13 z Lignocelem Cl20 i Lignocelem 9 oraz mączkami topoli i buku wytworzonymi w 'ładzie Technologii Polimerów UTP w Bydgoszczy. Badania prowadzono stosując masę wsadu 'g i 50g. Zawartość drewna w mieszaninach wynosiła 30%, 40% i 50% wag. Oceniano wpływ rodzaju drewna, jego rozdrobnienia oraz stężenia na zmiany momentu obrotowego i temperatury niny podczas ugniatania w komorze plastografometru Brabendera. Zaobserwowano, że ťst zawartości napełniacza drzewnego w warunkach badania, wpływa na obniżenie wartości entu obrotowego rotorów oraz zmniejszenie temperatury mieszaniny w stanie równowagi i do temperatury komory.

EN

Compounds of polyethylene PE-HD Tipelin BA-550-13 with Lignocel 9 and CI20 and wood ; flours (prepared at the Department of Polymer Technology UTP Bydgoszcz) have been studied by means of Brabender mixer. The charge weight was 25g and 50g, respectively, and the wood content in the compound was 30, 40 and 50 wt %. Changes of torque and of real temperature of the compounds were measured for all types of wood flakes, its particle size and concentration applied in the investigations. It was found that the increase of the filler content leads to certain lowering of torque and temperature of the compound at the end phase of the Brabender test.

9

Eco-efficiency analysis methodology on the example of the chosen polyolefins production

Czaplicka-Kolarz K., Burchart-Korol D., Krawczyk P.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2010

|

Vol. 43, nr 1

469--475

EN

Purpose: This paper presents the eco-efficiency methodology and application of eco-efficiency analysis for the chosen polyolefins production. The article presents also main tools of eco-efficiency analysis: Life Cycle Assessment (LCA) and Net Present Value (NPV). Design/methodology/approach: On the basis of LCA and NPV of high density polyethylene (HDPE) and low density polyethylene (LDPE) production, eco-efficiency analysis is conducted. Findings: In this article environmental and economic performance of the chosen polyolefins production was presented. The basis phases of eco-efficiency methodology also presented. Research limitations/implications: Eco-efficiency analysis allows economic and environmental assessment of products or/and technology. Taking into account economic and environmental aspects enables designing and the production of the most eco- efficiency product. Practical implications: Eco-efficiency analysis allows economic and environmental assessment of products or/and technology. Taking into account economic and environmental aspects enables designing and the production of the most eco-efficiency product. Originality/value: The paper presents eco-efficiency analysis as a new approach to products assessment. The eco-efficiency possibility is valuable for designers and manufacturers to design the most eco-efficiency product or technology.

10

Nowa metoda modyfikacji HD PE za pomocą poli(kwasu asparaginowego)

Pielichowski J., Polaczek J., Pagacz J.

Engineering of Biomaterials

|

2007

|

Vol. 10, no. 69-72

52-54

PL

W artykule zaprezentowano wyniki badań polietylenu wysokiej gęstości (HD PE), modyfikowanego przy użyciu poli(kwasu asparaginowego) (PAA). Analizie poddano wpływ modyfikatora na właściwości fizyko-mechaniczne HD PE. Zbadano również zmianę tych właściwości po degradacji w roztworze soli fizjologicznej.

EN

This paper presents the results of studies on the high density polyethylene HD PE, modified using poly(aspartic acid). The influence of modifier on the HD PE physico-mechanical properties was investigated. These properties were also analyzed after degradation in physiological sodium chloride solution.

11

Wpływ temperatury formy wtryskowej i prędkości wtryskiwania na wybrane właściwości wyprasek polietylenowych

Bociąga E.

Polimery

|

2000

|

T. 45, nr 11-12

830-836

PL

Na podstawie literatury scharakteryzowano -wpływ warunków wtryskiwania na właściwości wyprasek z różnych tworzyw. Przedstawiono wyniki prac własnych dotyczących wpływu temperatury formy wtryskowej (20-80°C) oraz prędkości wtryskiwania (0,015-0,12 m/s) na właściwości mechaniczne i cieplne wyprasek z PE-HD. Ze wzrostem temperatury formy wtryskowej następuje zwiększenie wytrzymałości na rozciąganie, naprężenia rozciągającego przy odkształceniu 1%, modułu sprężystości przy rozciąganiu, twardości oraz temperatury mięknienia, natomiast zmniejszenie wydłużenia względnego przy maksymalnym naprężeniu rozciągającym i udarności (rys. l-3). Wyższa temperatura formy wtryskowej ułatwia wypełnianie gniazda formującego, a spadek gradientu pomiędzy tworzywem i ścianką formy sprzyja zmniejszeniu naprężeń własnych w wyprasce i orientacji makrocząsteczkowej, więc wypraski charakteryzują się mniejszymi zapadnięciami tworzywa oraz lepszymi właściwościami mechanicznymi. Wysoka temperatura formy jest jednak niekorzystna z ekonomicznego punktu widzenia, ponieważ przedłuża czas cyklu wtryskiwania. Efektem zwiększenia prędkości wtryskiwania jest pogorszenie właściwości wytrzymałościowych wyprasek (wytrzymałości na rozciąganie, naprężenia przy zerwaniu, twardości), spadek temperatury mięknienia oraz wzrost właściwości' plastycznych (wydłużenia względnego przy zerwaniu, udarności) (rys. 4-6). Większa prędkość wtryskiwania powoduje skrócenie czasu wypełniania gniazda formującego i zmniejszenie strat ciepła na drodze przepływu tworzywa, jednak zbyt duża prędkość może być przyczyną wystąpienia anomalii przetwórczych wyprasek (głównie pęcherzy), a przez to pogorszenia ich właściwości mechanicznych.

EN

A literature review shows how injection molding conditions affect process capacity, energy consumption and molding structure and properties. Mechanical and thermal properties of HDPE moldings were studied in relation to mold temperature (20°C-80°C) and injection velocity (0.015-0.12 m/s). As the mold temperature was raised, the tensile strength, yield stress, tensile modulus, hardness and Vicat softening temperature were found to increase; the strain at maximum tensile stress and impact strength decreased (Figs. 1-3). At higher temperatures, the mold cavity is easier to fill. At low polymer/mold wall temperature gradients, internal stresses and molecular orientation are lesser and moldings exhibit smaller sink marks and better mechanical properties. Economically, higher temperatures, are unfavorable because then the injection molding cycle is longer. Higher injection velocities gave rise to reduced tensile strength, stress at break and hardness and to lowered softening point and to increased plastic properties (strain at break, impact strength) (Figs. 4-6). The time to fill the mold cavity is shorter and thermal losses along melt flow path are smaller. At velocities that are too high, defective moldings are likely to form containing voids and having inferior mechanical properties.

12

Wpływ konstrukcji przewężki formy wtryskowej na wybrane właściwości wyprastek z polietylenu.

Bociąga E.

Polimery

|

2000

|

T. 45, nr 2

89-98

PL

Na podstawie literatury scharakteryzowano wpływ sposobu i warunków wtryskiwania próbek na wyniki badań właściwości tych próbek. Szczególną rolę odgrywa konstrukcja formy wtryskowej. Warunkiem uzyskania poprawnej wypraski jest laminarne wypełnienie gniazda formującego, co zależy od sposobu doprowadzenia ciekłego tworzywa do gniazda, a zwłaszcza kształtu i wymiarów oraz umiejscowienia kanałów doprowadzających i przewężek.

EN

Results of property measurements of test specimens are considerably affected by the method and by conditions under which the materials is injected into the mold. Mold design is of particular importance. The molded piece produced is reliable only when the mold is filled with a material introduced in the laminar flow mode.

13

Wpływ struktury nadcząsteczkowej na przebieg procesu pełzania polietylenu wysokiej gęstości

Pusz A.

Prace Naukowe Katedry Budowy Maszyn / Politechnika Śląska

|

1999

|

nr 2

165-174

PL

W artykule poruszono zagadnienia związane z podatnością na pełzanie rur z tworzyw sztucznych, która jest zróżnicowana na skutek warunków wytłaczania. Warunki chłodzenia ścianki rury są przyczyną tworzenia się różnych struktur polietylenu co staje się powodem odmiennych własności długotrwałych rur grubości ścianki przekraczającej ok. 15 mm. Dalszą konsekwencją tego stanu rzeczy jest znaczna nieciągłość w miejscu łączenia metodą zgrzewania doczołowego takich rur.

EN

Problems concerning creep of plastic pipes are presented in this paper. The rate of creep depends on pipe extrusion conditions. Different cooling conditions on pipe wall section lead to polyethylene structure variation and different long-term properties of pipes with wall thickness of about 15 mm. Butt fusion weld of such pipes forms structure discontinuity in joining zone.