Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Influence of modification of aged spruce wood by in situ polymerization with ethyl methacrylate and methyl acrylate and paraloid B72 on color and water absorption

Siedlecka Beata, Marchwicka Monika

Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW. Forestry and Wood Technology

|

2022

|

No. 120

45--56

EN

Influence of modification of aged spruce wood by in situ polymerization with ethyl methacrylate and methyl acrylate and paraloid B72 on color and water absorption. Wood is hydrophilic in nature, which creates problems such as dimensional instability and susceptibility to biological degradation. By using chemical modification, wood can be refined into new products with improved properties. Such a combination of wood and polymer is called a wood-polymer composite (WPC). The presented work compares the modification of aged wood by two methods. In situ polymerization with ethyl methacrylate and methyl acrylate with modification with Paraloid B72 solution. The determinants of the modifications carried out are percentage weight gain (WPG), color change and water absorption. Unmodified wood aged and unaged were the control samples. Also unaged and modified wood samples were prepared to compare results. The greatest change in color intensity and total color difference after the aging process was recorded for samples modified with Paraloid B72, and after UV light treatment - modified by the in situ polymerization. The in situ-modified samples had the lowest water absorption among aged samples, and Paraloid B72-modified samples had the lowest water absorption among unaged samples. The highest WPG was obtained from the aged samples modified by the in situ polymerization.

PL

Wpływ modyfikacji starzonego drewna świerkowego metodą polimeryzacji in situ metakrylanem etylu i akrylanem metylu oraz paraloidem B72 na barwę oraz nasiąkliwość. Drewno ma charakter hydrofilowy, co stwarza problemy takie jak niestabilność wymiarowa i podatność na degradację biologiczną. Stosując modyfikację chemiczną, drewno może być uszlachetnione tworząc nowy produkt o ulepszonych właściwościach. Takie połączenie drewna i polimeru jest uważane za kompozyt drewno-polimer (WPC). W prezentowanej pracy porównano modyfikację starzonego drewna dwiema metodami: polimeryzację in situ metakrylanem etylu i akrylanem metylu z oraz modyfikację roztworem Paraloidu B72. Wyznacznikami przeprowadzonych modyfikacji są: procentowy przyrost masy (WPG), barwa i absorpcja wody. Próbki kontrolne stanowiło drewno niemodyfikowane i starzone. W celu porównania wyników przygotowano również próbki drewna niestarzonego i modyfikowanego. Największą zmianę intensywności barwy i całkowitej różnicy barw po procesie starzenia odnotowano dla próbek modyfikowanych Paraloidem B72, a po działaniu światła UV - modyfikowanych polimeryzacją in situ. Próbki modyfikowane polimeryzacją in situ charakteryzowały się najniższą chłonnością wody wśród próbek starzonych, a próbki modyfikowane Paraloidem B72 najniższą chłonnością wody wśród próbek niestarzonych. Najwyższą WPG uzyskano z próbek starzonych, modyfikowanych polimeryzacją in situ.

2

Thermal and electrical properties of polyimide/PANI nanoﬁber composites prepared via in situ polymerization

Kareem A. A.

Materials Science Poland

|

2018

|

Vol. 36, No. 2

283--287

EN

Polyimide/polyaniline nanofiber composites were prepared by in situ polymerization with various weight percentages of polyaniline (PANI) nanofibers. X-ray diffraction (XRD) and Fourier transform infrared spectra (FT-IR), proved the successful preparation of PANI nanofiber composite films. In addition, thermal stability of PI/PANI nanofiber composites was superior relative to PI, having 10 % gravimetric loss in the range of 623 °C to 671 °C and glass transition temperature of 289 °C to 297 °C. Furthermore, the values of the loss tangent tanδ and AC conductivity σAC of the nanocomposite films were notably higher than those of pure polyimide. The addition of 5 wt.% to 15 wt.% PANI nanofiber filler enhanced the activation energy of PI composites from 0.37 eV to 0.34 eV.

3

Thermal and mechanical properties of polyamide 12/modified carbon nanotubes composites prepared via the in situ ring-opening polymerization

Pełech I., Kwiatkowska M., Jędrzejewska A., Pełech R., Kowalczyk I.

Polimery

|

2017

|

T. 62, nr 2

101--108

EN

In this study polyamide 12 (PA12) based composites prepared in situ via an ring-opening polymerization of lauryl lactam in the presence of raw and functionalized carbon nanotubes (CNTs) are characterized. This method has been widely applied for thermoplastic based composites, resulting in materials with relatively small amounts and uniform nanofiller distribution. The effect of multi-wall carbon nanotubes chemically modified with hydroxyl or amine groups on PA12 matrix is discussed in terms of the phase structure, thermal, mechanical, and water vapor barrier properties as well as the state of CNTs dispersion in composites. The obtained results confirm, that in general the physical properties of PA12 are noticeably affected by the presence of 0.35 wt % CNTs, whilst the benefits from nanotubes modification are observed in changes of phase transition temperatures and composite mechanical performance, whilst the thermooxidative stability and water absorption the CNTs chemical modification is less pronounced.

PL

Określono właściwości kompozytów na osnowie poliamidu 12 (PA12), napełnionych niemodyfikowanymi lub modyfikowanymi nanorurkami węglowymi (CNTs), otrzymanych in situ w polimeryzacji z otwarciem pierścienia. Metoda ta, szeroko stosowana do wytwarzania kompozytów na osnowie termoplastów, daje możliwość uzyskania materiałów o względnie małej zawartości i jednorodnej dyspersji nanonapełniacza. Omówiono wpływ modyfikacji wielościennych nanorurek węglowych grupami hydroksylowymi lub aminowymi na strukturę fazową, właściwości termiczne, mechaniczne i barierowe osnowy poliamidowej oraz na stopień dyspersji nanocząstek w kompozycie. Wyniki badań potwierdziły wpływ dodatku 0,35 % mas. nanorurek na właściwości fizyczne PA12, przy czym korzyści wynikające z modyfikacji chemicznej obserwowano w wypadku temperatury przemian fazowych oraz wytrzymałości mechanicznej kompozytów, natomiast w odniesieniu do stabilności termooksydacyjnej i właściwości barierowych wpływ funkcjonalizacji był mniejszy.

4

Synthesis and characterization of new poly(ethylene terephthalate)/poly(phenylene oxide) blends

Paszkiewicz S., Irska I., Piesowicz E., Pilawka R., Pawelec I., Szymczyk A., Gorący K., Wielgosz Z., Rosłaniec Z.

Polimery

|

2017

|

T. 62, nr 2

93--100

EN

Several compositions of poly(ethylene terephthalate) (PET) and poly(phenylene oxide) (PPO) were prepared by two different methods: in situ polymerization (IS-P) and direct mixing in the melt (DM). The existence of phase separation in the obtained PET/PPO systems has been confirmed by calculating the solubility parameter of compounds using Hoy's method. The combination of results obtained with DSC and DMTA points toward a complex morphology of PET/PPO systems.

PL

Z zastosowaniem polimeryzacji in situ (IS-P) i mieszania w stanie stopionym (DM) wytworzono dwie serie mieszanin na bazie poli(tereftalanu etylenu) (PET) oraz poli(tlenku fenylenu) (PPO). Na podstawie obliczonych metodą Hoya współczynników rozpuszczalności poszczególnych składników potwierdzono występowanie separacji fazowej w otrzymanych układach PET/PPO. Technikami różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC) i dynamicznej analizy mechaniczno-termicznej (DMTA) potwierdzono złożoność struktury fazowej uzyskanych układów PET/PPO.

5

Improvement of barrier properties of glycol modified poly(ethylene terephthalate) based nanocomposites containing graphene derivatives forms

Paszkiewicz S., Szymczyk A., Pawlikowska D., Irska I., Piesowicz E., Jotko M., Lisiecki S., Bartkowiak A., Sieradzka M., Fryczkowski R., Kochmańska A., Kochmański P., Rosłaniec Z.

Polimery

|

2017

|

T. 62, nr 11-12

868--874

EN

The development and further studies on several types of graphene nanoplatelets (GNP) have enabled manufacture of electrically conductive and reinforced polymer nanocomposites with enhanced gas barrier performance at extremely low loading. Herein, we present the synthesis process, morphology and gas barrier properties of the glycol modified poly(ethylene terephthalate) (PETG) based nanocomposites. For the first time, we compared how different types of GNPs, at the same nanofiller's content of 0.5 wt %, affect the properties of polymer matrix obtained by in situ polymerization.

PL

Opracowano nanokompozyty polimerowe (PETG) na bazie poli(tereftalanu etylenu) (PET) modyfikowanego glikolem cykloalifatycznym z niewielkim dodatkiem wybranych typów płytek grafenowych (GNP). Zbadano morfologię PETG oraz ich właściwości barierowe. Oceniono wpływ dodatku różnego typu nanopłytek grafenowych na właściwości osnowy polimerowej w nanokompozytach otrzymanych metodą polimeryzacji in situ. Stwierdzono, że otrzymane, wzmocnione nanocząstkami grafenu i elektrycznie przewodzące kompozyty PETG odznaczały się zwiększoną barierowością w stosunku do par i gazów.

6

Mechanical and thermal properties of hybrid nanocomposites prepared by in situ polymerization

Paszkiewicz S., Pawelec I., Szymczyk A., Rosłaniec Z.

Polimery

|

2016

|

T. 61, nr 3

172--180

EN

Poly(trimethylene terephthalate) (PTT) nanocomposites containing carbon nanoadditives which differ in shape (1D, 2D) and particle size were synthesized by in situ polymerization method. SEM and TEM images showed that expanded graphite (EG) and single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) were well dispersed in PTT, suggesting that in situ polymerization is a highly efficient method for preparing nanocomposites. Synergistic effect between single-walled carbon nanotubes and expanded graphite on improving mechanical and thermal properties of the prepared nanocomposites has been observed.

PL

Metodą polimeryzacji in situ zsyntetyzowano nanokompozyty na bazie poli(tereftalanu trimetylenu) (PTT) zawierające nanododatki węglowe [jednościenne nanorurki węglowe (SWCNTs) i grafit ekspandowany (EG)] różniące się kształtem (1D, 2D) i wielkością cząstek. Badania metodami SEM i TEM wykazały, że nanowarstwy grafitu i nanorurki są dobrze zdyspergowane w PTT, co sugeruje, że polimeryzacja in situ jest bardzo skuteczną metodą wytwarzania nanokompozytów. Zaobserwowano synergiczny wpływ nanorurek węglowych i ekspandowanego grafitu na poprawę właściwości mechanicznych i termicznych otrzymanych nanokompozytów.

7

TiO2/PANI nanocomposite loaded in PVA for anticorrosive applications

Arora R., Srivastav A., Mandal U. K., Sharma P.

Materials Science Poland

|

2016

|

Vol. 34, No. 4

721--725

EN

We report the morphological and electrical study of a composite of polyvinyl alcohol (PVA) and nanotitanium dioxide (TiO2-50 nm) in conducting polymer polyaniline (PANI). The composite was synthesized using in-situ polymerization technique. The composite was characterized in terms of morphology and electrical properties using scanning electron microscopy and DC electrical conductivity (σdc). We observed that the DC electrical conductivity of the composite film increased with increasing the loading of nanocomposite material from 20 % to 40 % into PVA stabilizer. The DC conductivity results showed that the molecular chain contribution of the nanocomposite material (nano-TiO2-+ PANI) was the prominent carrier in the composite film made of the nanocomposite and PVA stabilizer.

8

Thermoplastic elastomers containing 2D nanofillers: montmorillonite, graphene nanoplatelets and oxidized graphene platelets

Paszkiewicz S., Pawelec I., Szymczyk A., Rosłaniec Z.

Polish Journal of Chemical Technology

|

2015

|

Vol. 17, nr 4

74--81

EN

This paper presents a comparative study on which type of platelets nanofiller, organic or inorganic, will affect the properties of thermoplastic elastomer matrix in the stronger manner. Therefore, poly(trimethylene terephthalate-block-poly(tetramethylene oxide) copolymer (PTT-PTMO) based nanocomposites with 0.5 wt.% of clay (MMT), graphene nanoplatelets (GNP) and graphene oxide (GO) have been prepared by in situ polymerization. The structure of the nanocomposites was characterized by transmission electron microscopy (TEM) in order to present good dispersion without large aggregates. It was indicated that PTT-PTMO/GNP composite shows the highest crystallization temperature. Unlike the addition of GNP and GO, the introduction of MMT does not have great effect on the glass transition temperature of PTMO-rich soft phase. An addition of all three types of nanoplatelets in the nanocomposites caused the enhancement in tensile modulus and yield stress. Additionally, the cyclic tensile tests showed that prepared nanocomposites have values of permanent set slightly higher than neat PTT-PTMO.

9

Morphology of polyamide 6 confined into carbon nanotubes

Piegat A., Staniszewski Z., Poeppel A., El-Fray M.

Materials Science Poland

|

2015

|

Vol. 33, No. 2

306--311

EN

The preparation of polymer nanocomposites filled with carbon nanotubes requires the nanotubes to be uniformly dispersed and compatible with the polymer matrix. In this work we report a preparation method of polyamide 6 (PA 6) based nano-composite containing multi-walled carbon nanotubes (MWCNT) without any additional surface modification and obtained by in situ polymerization, as a simple method for composites production. The process was assisted by ultrasounds prior to synthesis. With such a method, an interesting morphology of polyamide 6 confined into a multi-walled carbon nanotube as well as grafted on a carbon nanotube surface was observed. For comparative purpose, PA 6 nanocomposites were also prepared from commercially available master batch by melt compounding.

10

Influence of expanded graphite (EG) and graphene oxide (GO) on physical properties of PET based nanocomposites

Paszkiewicz S., Nachman M., Szymczyk A., Špitalský Z., Mosnáček J., Rosłaniec Z.

Polish Journal of Chemical Technology

|

2014

|

Vol. 16, nr 4

45--50

EN

This work is the continuation and refinement of already published communications based on PET/EG nanocomposites prepared by in situ polymerization1, 2. In this study, nanocomposites based on poly(ethylene terephthalate) with expanded graphite were compared to those with functionalized graphite sheets (GO). The results suggest that the degree of dispersion of nanoparticles in the PET matrix has important effect on the structure and physical properties of the nanocomposites. The existence of graphene sheets nanoparticles enhances the crystallization rate of PET. It has been confirmed that in situ polymerization is the effective method for preparation nanocomposites which can avoid the agglomeration of nanoparticles in polymer matrices and improve the interfacial interaction between nanofiller and polymer matrix. The obtained results have shown also that due to the presence of functional groups on GO surface the interactions with PET matrix can be stronger than in the case of exfoliated graphene (EG) and matrix.

11

The effect of surface functional groups of nanosilica on the properties of polyamide 6/SiO2 nanocomposite

Xu Q., Chen F., Li X., Zhang Z.

Polish Journal of Chemical Technology

|

2013

|

Vol. 15, nr 3

20-24

EN

The present study investigated the effect of the surface functional groups of nanosilica on the interfacial, crystallization, and thermal stability of polyamide 6/SiO2 (PA6/SiO2) nanocomposite, in which nanosilica was modified in situ with both 3-triethoxysilylpropylamine and 3-methacryloxypropyltrimethoxy silane¬ (KH-550 and KH-570). The FTIR analysis results showed the chemical bonding action between the reacting amino groups of nanosilica and end carboxyl groups of polyamide 6 enhanced with increasing the ratio of KH-550 and KH-570. The XRD spectrum indicated that the crystal structure of PA6/SiO2 nanocomposites tended to form α crystal type that was beneficial to an improvement of mechanical properties, and which was in agreement with the results of mechanical strength measurements. It was also found that crystallization temperature and crystallization rate of PA6/SiO2 nanocomposites were lower than that of neat polyamide 6.

12

Wpływ dodatku ekspandowanego grafitu (EG) na przebieg syntezy i charakterystykę poli(tereftalanu etylenu) modyfikowanego 1,4-cykloheksanodimetanolem (PETG)

Paszkiewicz S, Szymczyk A, Špitalský Z, Mosnáček J, Janus E, Rosłaniec Z

Polimery

|

2013

|

T. 58, nr 11-12

893--899

PL

Zbadano wpływ dodatku nanonapełniacza węglowego (ekspandowanego grafitu) na przebieg syntezy PETG (kopolimeru PET-ran-PCT), morfologię nanokompozytu oraz jego przemiany fazowe. Badany nanokompozyt zawierał 0,1 % mas. ekspandowanego grafitu (EG) w postaci pojedynczych płaszczyzn grafenowych oraz (w większości) luźno złączonych paczek grafenów. Nie stwierdzono wpływu nanocząstek EG na przemiany fizyczne w kopolimerze PET-ran-PCT. Na termogramach układu zawierającego 20 lub 30 % mol. PCT nie zaobserwowano piku topnienia ani krystalizacji. Na podstawie analizy ilościowej produktów ubocznych metodą chromatografii gazowej ustalono, że skład otrzymanego polimeru był zgodny z obliczonym na podstawie stechiometrycznych ilości głównych składników. Budowę chemiczną zsyntezowanego kopolimeru potwierdzono przy użyciu spektroskopii 1H NMR.

EN

In this work, the effect of the addition of carbon nanofiller (expanded graphite) on the process of synthesis of PETG (PET-ran-PCT copolymer), morphology of the resulting nanocomposite and its phase transitions has been studied. The examined PETG contained 0.1 wt. % expanded graphite (EG) in the form of single graphene sheets and (predominantly) loosely assembled graphene bundles, as it was observed by SEM analysis (Fig. 4a). No influence of EG nanoparticles on the physical changes in the PET-ran-PCT copolymer was found. DSC thermograms of PETG with 20 or 30 mol. % PCT content did not show melting or crystallization peaks (Fig. 5). The results of quantitative analysis of by-products using gas chromatography indicated that the composition of the prepared polymer was in accordance with that calculated from the stoichiometric amounts of main components. Additionally, the molecular structure of synthesized copolymers was confirmed by 1H NMR spectroscopy (Fig. 3). The signals in the range 2,41—1,63 ppm (peak d) indicated the presence of cis-trans isomers corresponding to cyclohexanedimethanol in the copolymer.

13

Study on mechanical, thermal and barrier properties of PET/MMT nanocomposites obtained by in situ polymerization

Piesowicz E., Rosłaniec Z.

Inżynieria Materiałowa

|

2012

|

Vol. 33, nr 6

556--559

EN

Nanocomposites of poly(ethylene terephthalate) (PET) with montmorillonite (MMT) as an organoclay were synthesized by using in situ polymerization. Three nanocomposites with organoclay contents of 1, 2 and 3 wt % were prepared by polymerization. The thermomechanical properties and the morphologies of the PET composites were examined by using a differential scanning calorimeter, a wide X-ray diffactometer, transmission electron microscopes, and universal tensile machine. The results show that the addition of small amounts of MMT to PET changes the barrier behaviour. The thermal stability and the tensile mechanical properties of the nanocomposites increased with increasing content MMT.

PL

Nanokompozyty polimerowe, w których w matrycy polimerowej rozmieszczone są nanododatki, w ostatnich latach nabrały szczególnego znaczenia i znajdują się w kręgu zainteresowań naukowców zajmujących się nanotechnologią. Ważną grupę nanododatków stanowią krzemiany warstwowe, a wśród nich szczególne znaczenie mają stosowane najczęściej montmorylonit, hektorit i saponit. W pracy przedstawiono nanokompozyty poli(tereftalanu etylenu) (PET) z montmorylonitem (MMT) zsyntezowane metodą polimeryzacji in situ. Zsyntezowano nanokompozyty zawierające 1, 2 i 3% mas. MMT oraz PET jako próbkę wzorcową. Właściwości otrzymanych materiałów scharakteryzowano, wykorzystując metody różnicowej kalorymetrii skaningowej, szerokokątowej dyfrakcji promieni rentgenowskich, transmisyjnej mikroskopii elektronowej. Wyniki badań wykazują, że dodatek niewielkich ilości MMT do PET poprawia jego właściwości barierowe. Wraz ze wzrostem udziału MMT w nanokompozytach zwiększa się również stabilność termiczna i wytrzymałość mechaniczna otrzymanych materiałów.