Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wpływ struktury na właściwości piezoelektryczne elektretów polipropylen-montmorylonit

Królikowski Bogusław, Kaczmarek Halina, Klimiec Ewa, Chylińska Marta, Bajer Dagmara

Polimery

|

2019

|

T. 64, Nr 7-8

493--498

PL

Przeanalizowano zależność właściwości piezoelektrycznych kompozytów izotaktycznego polipropylenu (i-PP) z modyfikowanym montmorylonitem (MMT) od struktury i właściwości mechanicznych wytworzonej folii oraz od zawartości napełniacza. Wprowadzenie napełniacza mineralnego w postaci MMT do i-PP pozwoliło na wytworzenie metodą wytłaczania folii o strukturze komórkowej, co zostało potwierdzone badaniami za pomocą skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM). Jednoosiowa orientacja folii wpłynęła na wzrost stopnia jej krystaliczności. Po spolaryzowaniu w polu elektrycznym o dużym natężeniu (ok. 100 V/µm) folie wykazywały właściwości piezoelektryczne. Trwałość otrzymanych elektretów oceniano na podstawie napięcia piezoelektrycznego mierzonego w czasie przechowywania folii w temperaturze pokojowej. Stwierdzono, że struktura komórkowa folii oraz wzrost stopnia krystaliczności wpływa na zwiększenie wartości stałej piezoelektrycznej ładunkowej d33 w porównaniu z wartością d33 czystego i-PP. Uzyskane wartości stałej d33 w obszarze większych i mniejszych naprężeń badanych próbek są prawie dwukrotnie większe niż w wypadku litej folii PVDF [poli(fluorek winylidenu)] oraz folii i-PPnieorientowanej. Stosunkowo mało skomplikowana technologia wytwarzania folii kompozytowych stwarza możliwość ich wykorzystania do budowy czujników nacisku szerokiego zastosowania.

EN

The effect of the structure, mechanical properties and filler content of isotactic polypropylene (i-PP)/modified montmorillonite (MMT) composite films on their piezoelectric properties was investigated. The introduction of MMT mineral filler into the i-PP allowed to produce the films with cellular structure, confirmed by scanning electron microscopy (SEM), using extrusion method. The uniaxial orientation of the film increased its degree of crystallinity. After polarization in an electric field of intensity ca. 100 V/μm the films showed piezoelectric properties. The stability of obtained electrets was evaluated based on piezoelectric voltage measured during the storage of films at room temperature. The cellular structure and increase in crystallinity degree of the films influenced the increase in piezoelectric charge coefficient d33 compared to neat i-PP. The d33 values obtained under higher and lower stresses of tested specimens are almost twice higher than those determined for solid (compact) poly(vinylidene fluoride) (PVDF) film and non-oriented i-PP film. This opens up the possibility of application of the obtained composite films for pressure sensors with wide applicability due to the relatively not complicated manufacturing method.

2

Wpływ działania sił ścinających na krystalizację izotaktycznego polipropylenu

Paukszta D., Bednarek W. H.

Przemysł Chemiczny

|

2018

|

T. 97, nr 12

2038--2039

PL

Analizowano wpływ sił ścinających na krystalizację komercyjnego izotaktycznego polipropylenu Moplen HP500N. Badania prowadzono innowacyjną techniką in situ z użyciem systemu reologicznego Linkam CSS 450. Przeanalizowano wpływ temperatury i czasu krystalizacji oraz szybkości ścinania na wzrost struktur sferolitycznych w stopie polimerowym. Dowiedziono, że po przekroczeniu pewnej szybkości ścinania następuje zmniejszenie szybkości wzrostu sferolitów.

EN

Com. isotactic polypropylene was crystallized at 138-142°C under shear stress 1.5-6 s⁻¹ for 1200 s. The spherolites growth rate showed a flat max. above 0.6 mm/s at shear rate 1.5 s⁻¹.

3

Charakterystyka struktury materiałów przeznaczonych do wytwarzania piezoelektrycznych kompozytów na osnowie polipropylenu

Kaczmarek H., Królikowski B., Klimiec E., Bajer D.

Polimery

|

2017

|

T. 62, nr 7-8

539--547

PL

Potencjalnie piezoelektryczne kompozyty izotaktycznego polipropylenu (i-PP) napełnionego organofilizowanym montmorylonitem (MMT) otrzymano metodą wytłaczania bez dodatku kompatybilizatora. Krystaliczność wytworzonych materiałów badano za pomocą dyfrakcji rentgenowskiej (XRD), morfologię określano metodą skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM), a właściwości mechaniczne oceniano na podstawie wytrzymałości na rozciąganie. Stwierdzono, że w kompozytach i-PP tworzy się struktura komórkowa i zwiększa się stopień krystaliczności osnowy polimerowej. Właściwości mechaniczne napełnionego montmorylonitem i-PP pogarszają się, ale zakres naprężeń, w którym jest spełnione prawo Hooke'a w wypadku kompozytów i-PP z dodatkiem 2,5 i 5 % mas. MMT jest podobny do zakresu odpowiadającego nienapełnionemu polipropylenowi.

EN

Composites based on isotactic polypropylene (i-PP) modified by organophilized montmorillonite (MMT) have been obtained, as potential piezoelectric materials, by extrusion without addition of compatibilizer. The crystallinity of these products has been studied using X-ray diffraction. The morphology and mechanical properties have been determined by SEM and tensile tests, respectively. The formation of cellular structure was observed in the i-PP composites. Also, they exhibit an increase in the degree of crystallinity of the PP matrix when compared to virgin polymer. The parameters characterizing the mechanical properties of montmorillonite-filled i-PP are decreased, but the range of stresses for which Hooke's law applies is similar for i-PP composites containing 2.5 and 5 wt % MMT as well as for neat PP.

4

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.

5

Estry kwasu maleinowego jako modyfikatory wpływające na wybrane aspekty bezpieczeństwa technicznego elementów wyprodukowanych z izotaktycznego polipropylenu

Świątek-Prokop J.

Prace Naukowe Akademii im. Jana Długosza w Częstochowie. Technika, Informatyka, Inżynieria Bezpieczeństwa

|

2014

|

T. 2

391-398

PL

Modyfikację chemiczną przeprowadzono za pomocą estrów kwasu maleinowego – maleinianu monoallilowego (MA), maleinianu monobutylowego (MB), maleinianu monododecylowego (MD) oraz tetrahydroftalanu monoalilowego (THFA). Modyfikacji poddano izotaktyczny polipropylen – Malen P, w części materiału badawczego wprowadzono substancję sieciującą – nadtlenek dikumylu (DCP) ). Zbadano wpływ tak przeprowadzonej modyfikacji na wytrzymałość na rozciąganie izotaktycznego polipropylenu w powiązaniu ze stopniem krystaliczności badanego materiału. Przeprowadzone badania wykazały, iż dobór odpowiedniej reszty alkoholowej w monoestrach albo wbudowanie reszty butadienowej umożliwiają wpływanie na wytrzymałość na rozciąganie oraz właściwości sprężyste materiału i związany z tym poziom bezpieczeństwa technicznego elementów wykonanych z modyfikowanego polipropylenu.

EN

The chemical modification was carried out using esters of mmaleic acidmonoallyl maleate (MA), monobutyl maleate (MB), monododecyl maleate (MD) and monoallyltetrahydrophtthalate (THFA). Isotactic polypropylene was the object of modification – into the some samples dicumyl-peroxide (DCP) was also introduced. The effect of such modification on mechanical properties and degree of crystallinity was investigated. The most effective modifier was dodecyl maleate.

6

Silver nanoparticles in isotactic polypropylene (iPP). Part I. Silver nanoparticles as metallic nucleating agents for b-iPP polymorph

Hybiak D., Garbarczyk J.

Polimery

|

2014

|

T. 59, nr 7-8

585--591

EN

Isotactic polypropylene (iPP) nanocomposites containing 0.1, 0.2, 0.4 and 0.6 wt % of silver nanoparticles (nAg) were prepared by melt compounding in a one-screw extruder. Selected samples were isothermally recrystallized at different temperatures 50, 75, 100, 125, 130 and 135 °C, and under non-isothermal conditions. The size of the silver particles dispersed in the iPP matrix were estimated by ultraviolet/visible spectroscopy (UV-VIS). The effects of nAg additions on the structure of the iPP were studied by wide angle X-ray scattering (WAXS) and differential scanning calorimetry (DSC) techniques. The results clearly indicate that the addition of nAg induces the formation of the ß-iPP polymorph. It is shown that the relative amount of the b form in the recrystallized nanocomposites depends on both the concentration of silver nanoparticles and thermal conditions of recrystallization.

PL

Nanokompozyty zawierające 0,1, 0,2, 0,4 oraz 0,6 % mas. nanocząstek srebra (nAg) w matrycy izotaktycznego polipropylenu (iPP) otrzymano w procesie wytłaczania za pomocą wytłaczarki jednoślimakowej. Próbki poddano rekrystalizacji w warunkach izotermicznych, w temp. 50, 75, 100, 125, 130 i 135 °C oraz rekrystalizacji nieizotermicznej. Wymiary cząstek srebra rozproszonych w matrycy iPP określano metodą spektrometrii UV/VIS. Wpływ nanocząstek srebra na formowanie struktury nadcząsteczkowej izotaktycznego polipropylenu oceniano techniką szerokokątowej dyfrakcji promieni rentgenowskich (WAXS) oraz różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC). Badania wykazały, że dodane cząstki Ag przyczyniają się do powstawania formy b w matrycy iPP. Względna zawartość tej polimorficznej odmiany w matrycy iPP zależy od stężenia nanocząstek srebra w rekrystalizowanym nanokompozycie oraz warunków termicznych procesu rekrystalizacji.

7

Changes in thermal properties of isotactic polypropylene with different additives during aging process (in English)

Brzozowska-Stanuch A., Rabiej S., Fabia J., Nowak J.

Polimery

|

2014

|

T. 59, nr 4

302--307

EN

Polymer degradation is a change in the properties of a polymer under the influence of one or more environmental factors such as heat, light, humidity or chemicals. These changes may be undesirable, such as changes during use, or desirable, as in biodegradation or deliberately lowering the molecular weight of a polymer. A series of composites of isotactic polypropylene (iPP) has been obtained by the melt intercalation by introducing certain additive into the molten polymer matrix using a twin-screw extruder. The effect of additives (multi-wall carbon nanotubes as nanofiller, montmorillonites, pigments) on the process of isotactic polypropylene degradation, thermal stability, the characteristic temperatures (of melting and crystallization) during the aging process were investigated by thermogravimetric analysis (TGA) and differential scanning calorimetry (DSC). A additives affect the degradation mechanism and consequently change thermal stability of iPP (the most stable are samples with addition of carbon nanotubes). The additives also affect the crystallization of polypropylene and thus the crystallization temperature and crystallinity index of the base material.

PL

Degradacja polimeru to proces prowadzący do zmian właściwości polimeru, następujących pod wpływem jednego lub kilku czynników takich, jak: ciepło, światło, wilgotność lub chemikalia. Zmiany takie mogą być niepożądane, np. w czasie użytkowania, lub pożądane — celowe zmniejszenie ciężaru cząsteczkowego polimeru podczas biodegradacji. Serię kompozytów polipropylenu izotaktycznego (iPP) otrzymano na drodze interkalacji w stopie, wprowadzając określone dodatki do matrycy roztopionego polimeru, przy użyciu wytłaczarki dwuślimakowej. Wpływ dodatków (wielościennych nanorurek węglowych, montmorylonitów, pigmentów) na proces degradacji, stabilność termiczną, charakterystyczne wartości temperatury (topnienia i krystalizacji) izotaktycznego polipropylenu badano metodami analizy termograwimetrycznej (TGA) i różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC). Dodane napełniacze wpływają na mechanizm degradacji, a tym samym na stabilność termiczną iPP (najbardziej stabilne są próbki z dodatkiem nanorurek węglowych), a także na proces krystalizacji polipropylenu, a zatem i temperaturę krystalizacji oraz stopień krystaliczności.

8

Ocena właściwości włókien orientowanych wykonanych z nukleowanego izotaktycznego polipropylenu modyfikowanego silseskwioksanami

Barczewski M., Dobrzyńska-Mizera M., Andrzejewski J., Chmielewska D.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2013

|

[R.] 19, nr 3 (153)

139--143

PL

Na podstawie badań opisujących wpływ dodatku silseskwioksanów na nieizotermiczną krystalizację nukleowanego izotaktycznego polipropylenu w warunkach ścinania, wytypowano stężenia modyfikatorów oraz nukleantów odpowiednie do zastosowań jako materiały przeznaczone do wytwarzania wyrobów orientowanych, takich jak włókna lub folie wylewane. Odpowiednio przygotowaną mieszaninę zawierającą tetrasilanolfenyl-POSS oraz 1,3:2,4-Bis(Dimetylobenzylideno)sorbitol w stosunku 1:1, przy łącznej zawartości 0,5% mas. wykorzystano do modyfikacji izotaktycznego polipropylenu. Z wytypowanej kompozycji polimerowej, jak również z materiału niemodyfikowanego oraz nukleowanego polimeru wykonano włókna orientowane. W celu określenia wpływu modyfikacji silseskwioksanami dokonano oceny kalorymetrycznej gotowych wyrobów w postaci włókien, z wykorzystaniem różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC) oraz oceny ich podstawowych właściwości mechanicznych.

EN

On the basis of examinations concerning the influence of a silsesquioxanes additionupon a non-isothermal crystallization of isotactic nucleated polypropylene in shearing conditions, certain concentrations of modifiers and nucleants were selected which are adequate for production of highly oriented goods, such as fibers and cast films. A blend consisting of Tetrasilanol phenyl-POSS and 1,3:2,4-Bis(Dimethylobenzylidene)Sorbitol in a ratio of 1:1, containing 0,5 wt % of it, was prepared and used to modify isotactic polypropylene. Using a selected polymer composition, nonmodified material as well as a nucleated one, the oriented fibers were obtained. In order to determine the influence of a modification with using silsesquioxanes, the calorimetric studies of fibers (being a final product) were conducted with using differential scanning calorimetry (DSC) as well as an evaluation of their basic mechanical properties was made.

9

Influence of heterogeneous nucleation on thermodynamic properties of isotactic polypropylene

Barczewski M., Dobrzyńska-Mizera M., Trzeciak M.

Polish Journal of Chemical Technology

|

2013

|

Vol. 15, nr 4

71-74

EN

In this paper we have investigated the effect of 1,2,3-trideoxy-4,6:5,7-bis-O-[(4-propylphenyl)methylene]-nonitol sorbitol used in varying amounts (0.01 - 1 wt %) on isotactic polypropylene (iPP) matrix. We have used dynamic mechanical thermal analysis (DMTA) and differential scanning calorimetry (DSC) to study glass transition temperatures and crystallinity as a function of the nucleating agent concentration. Isotactic polypropylene samples showed a strong dependency on amount of α nucleating agent used. An increasing content of sorbitol based nucleating agent led to an increase of crystallization temperature upon cooling from the melt at constant rate and a decrease of the glass transition temperatures.

10

Influence of the cooling rate on the non-isothermal crystallization of isotactic polypropylene modified with sorbitol derivative and silsesquioxane

Dobrzyńska-Mizera M., Barczewski M., Dudziec B., Sterzyński T.

Polimery

|

2013

|

T. 58, nr 11-12

920--923

EN

The influence of 1,3:2,4-bis(3,4-dimethylbenzylidene) sorbitol (DMDBS) and tetrasilanolphenyl silsesquioxane (phPOSS) on the modification of isotactic polypropylene (iPP) was investigated. In particular, dependency of crystallization behavior on the cooling rate was determined. To understand these effects the results of differential scanning calorimetry (DSC) measurements and the crystallization curves were analyzed.

PL

W niniejszym artykule opisano modyfikację izotaktycznego polipropylenu za pomocą 1,3:2,4-bis(3,4-dimetylobenzylideno)sorbitolu (DMDBS) oraz tetrasilanolofenylosilseskwioksanu (phPOSS). W szczególności zbadano zależność przebiegu procesu krystalizacji od szybkości chłodzenia w przypadku polipropylenu modyfikowanego układem DMDBS/phPOSS. W tym celu przeprowadzono badania metodą skaningowej kalorymetrii różnicowej (DSC) oraz analizowano przebieg krzywych krystalizacji.

11

Ocena właściwości nukleowanego izotaktycznego polipropylenu modyfikowanego silseskwioksanami

Barczewski M., Chmielewska D., Sterzyński T., Andrzejewski J.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2012

|

[R.] 18, nr 5

409-413

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań określające wpływ dodatku związków POSS (tetrasilanolfenyl-, izobutyltrisilanol- polisilseskwioksanów) na właściwości izotaktycznego polipropylenu nukleowanego 1,3:2,4-Bis(Dimetylobenzylideno) sorbitolem. Do badań zastosowano mieszaniny, w których zawartość modyfikatora POSS zawierała się w zakresie od 0,01 do 0,5 % wag. Zaobserwowano zmiany skurczu przetwórczego, właściwości mechanicznych oraz temperatury krystalizacji kompozycji polimerowych wraz ze wzrostem stężenia zastosowanych odpowiednio reaktywnych i niereaktywnych silseskwioksanów.

EN

The effect of two types of silsesquioxanes on mechanical and thermal properties of isotactic polypropylene nucleated by 1,3:2,4-Bis(3,4-Dimethylbenzylidene)Sorbitol was investigated. Tetrasilanolphenyl and isobutyltrisilanol polisilsesquioxanes were used modifier of commercial nucleating agent to provide effect of multinucleation. Differences in crystallization behavior, mechanical properties and longitudinal shrinkage of injection moulded samples made from modified material were noticed.

12

Badania zmiany barwy oraz struktury cząsteczkowej kompozytów izotaktycznego polipropylenu w czasie przyspieszonego starzenia

Brzozowska-Stanuch A., Rabiej S., Nowak J., Gołda-Kopek A.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2012

|

[R.] 18, nr 3

162-168

PL

W artykule przedstawiono wpływ dodatków (nanorurki węglowe jako nanonapełniacz, montmorylonit oraz pigment) na proces starzenia izotaktycznego polipropylenu (iPP). Kompozyty otrzymano metodą interkalacji w stopie poprzez wprowadzanie określonego dodatku do stopionej matrycy polimerowej. Badania prowadzono w celu scharakteryzowania wpływu wybranych napełniaczy na proces starzenia, pod kątem zmian w barwie i strukturze cząsteczkowej materiału. Charakterystykę przebiegu procesu starzenia prowadzono w określonych odstępach czasu ekspozycji na zadane warunki symulujące starzenie atmosferyczne. Dokonano także porównania zmian zachodzących w polipropylenie i kompozycie polipropylenu z glinokrzemianem przy różnych parametrach starzenia. Instrumentalną zmianę barwy prowadzono w celu oszacowania stopnia zniszczenia powierzchni (wpływ na estetykę wyrobów z iPP), a zmiany zachodzące w materiałach na poziomie cząsteczkowym (zanik pierwotnej struktury i pojawienie się nowych ugrupowań) kontrolowano przy zastosowaniu spektroskopii w podczerwieni z transformacją Fouriera (FTIR).

EN

The paper presents effect of additives (carbon nonotubes as nanofiller, montmoryllonites, pigment) on the process of isotactic polypropylene degradation. The composites were obtained by the melt intercalation by introducing certain additive into the molten polymer matrix. The study was conducted to characterize the influence of selected fillers on the aging process for changes in color and molecular structure of the material. The characteristic of the aging process was carried out at defined intervals of exposure, the answer to aging simulating atmospheric conditions. The changes in polypropylene and polypropylene composite with aluminosilicate that have occured at different parameters of aging was also compared. Instrumental color change was carried out to estimate the degree of surface damage (impact on the aesthetics of the iPP), and the changes occuring in materials at the molecular level (loss of the original structure and the emergence of new groups) was monitored using FTIR spectroscopy.

13

The Influence of Processing Parameters on the Supermolecular Structure of Isotactic Polypropylene in PP/LDPE Blends

Borysiak S.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2008

|

Vol. 16, no. 6 (71)

93--96

EN

In order to analyse the effect of the addition of low-density polyethylene (LD-PE) on the polymorphic transformation in isotactic polypropylene (iPP), structure studies of iPP/LDPE blends have been carried out. In this work, iPP/LD-PE blends (100/0, 90/10, 80/20 and 70/30 w/w) were prepared by injection moulding under various injection speeds. The supermolecular structure of the blends by means of wide-angle X-ray scattering (WAXS) was analysed. The results have shown that polymorphs of polypropylene developed due to melt-shearing in the mould strongly depend on the injection speed as well as the content of LD-PE in the blends. The polypropylene (without the PE component) was characterized by the highest amount of the hexagonal form. The addition of polyethylene to iPP importantly depressed the formation of β-iPP. Moreover, an increase in the amount of polyethylene caused a significant decrease in the content of the hexagonal phase of polypropylene. The polymorphs of the polypropylene matrix strongly depend on the technological parameters of the processing. At a higher speed of injection, the amount of the hexagonal form of polypropylene slightly increases.

PL

Analizowano wpływ dodatku PE niskiej gęstości (LDPE) na zmiany polimorficzne izotaktycznego PP (iPP). Mieszaniny iPP/LDPE (100/0, 90/10, 80/20 oraz 70/30% wag.) zostały przygotowane przez wtryskiwanie z różną prędkością. Struktura nadcząsteczkowa mieszanin była badana z zastosowaniem WAXS. Wyniki wskazują, że zawartość odpowiednich struktur polimorficznych PP znacząco zależy od prędkości wtryskiwania oraz zawartości PE w mieszaninie. Największą zawartością formy heksagonalnej charakteryzował się PP bez dodatku PELD. Obecność PE w matrycy iPP powoduje istotne obniżenie zawartości tej odmiany polimorficznej. Ponadto, polimorfizm PP zależy również od parametrów przetwarzania. Przy wyższych prędkościach wtryskiwania zaobserwowano zwiększenie zawartości fazy heksagonalnej PP.

14

Reologiczna i strukturalna ocena mieszanin polimerowych w warunkach inwersji faz

Kruszelnicka I., Sterzyński T.

Polimery

|

2005

|

T. 50, nr 5

358-364

PL

Celem badań było określenie zakresu występowania zjawiska inwersji faz w zależności od składu mieszanin dwóch typów izotaktycznego polipropylenu z poliwęglanem [PPS901/PC i PP(PEL)/PC]. Badania obejmowały ocenę właściwości reologicznych oraz obserwacje struktury metodami mikroskopii optycznej w świetle spolaryzowanym i skaningowej mikroskopii elektronowej. Twierdzenie, że zaobserwowane skokowe zmiany lepkości są spowodowane zjawiskiem inwersji faz potwierdzono wynikami badania struktury. Inwersja faz polega na uzależnionym od składu przejmowaniu przez PP lub PC roli osnowy (matrycy) bądź fazy rozproszonej. Przedyskutowano też wpływ bezpostaciowej fazy PC na krystalizację i-PP. Wyznaczono charakterystyczne przejście obrazujące inwersję faz w obszarze 80-85 % mas. PC w mieszaninie PPS901/PC oraz w obszarze od 85-90 % mas. PC w układzie PP(PEL)/PC. Przedstawiono korelację pomiędzy punktem występowania inwersji faz określonym na drodze doświadczalnej z wyznaczonym na podstawie zaczerpniętych z literatury modeli matematycznych.

EN

The aim of the work was to estimate the range of phase inversion occurring dependently on the composition of the blends of two types of isotactic polypropylene with polycarbonate [PP(S901)/PC and PP(PEL)/PC]. The study consists of the assessment of rheological properties (Fig. 2 and 3) and observations of the structure by polarized light optical microscopy (Fig. 4 and 5) as well as scanning electron microscopy (Fig. 6 and 7). The results of the structure investigations confirmed the statement that observed abrupt changes of viscosity were caused by phase inversion. The phase inversion consists here in both PP and PC functioning either as a matrix or a dispersed phase, dependently on the composition. The effect of amorphous PC phase on i-PP crystallization has been also discussed. Characteristic transition illustrating the phase inversion in the range of 80-85 wt. % of PC in PP(S901)/PC blend and in the range of 85-90 wt. % of PC in PP(PEL)/PC blend was determined. A correlation between the point of phase inversion occurring, determined experimentally with that one calculated on the basis of mathematical models, taken from the literature (Table 1), is presented.

15

Experimental Study of the Formation of β- and γ-Phase Isotactic Polypropylene and Estimation of the Phase Composition by Wide-Angle X-Ray Scatterin

Łężak E., Bartczak Z.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2005

|

Vol. 13, no. 5 (53)

51--56

EN

Isotactic polypropylene (iPP) can crystallise in several crystalline forms. The study of crystallisation methods promoting the formation of β- and γ-crystalline forms of iPP is described. In order to obtain samples which crystallise preferentially in the ft. form, two calcium salts of pimelic and suberic acids, reported as specific nucleating agents of β crystals, were synthesised and their efficiency was tested. The blends of iPP with a concentration of nucleant within a range of 0.1-0.3 wt.% were prepared and tested. The obtained samples, presumably containing β-form crystals, were investigated by differential scanning calorimetry (DSC) and wide-angle x-ray scattering (WAXS) in order to evaluate their phase composition. Ca-pimelate was found to be a more effective and stable nucleant than Ca-suberate, yielding a β-modification content of over 95% at the nucleant concentration of 0.2 wt.%. At the same concentration, the Ca-suberate yielded 93% of β modification. Samples of plain iPP homopolymer were also crystallised isothermally at high pressure in order to obtain γ-form crystals. To optimise the phase structure, the temperature and time of crystallisation were varied. X-ray measurements revealed that the samples crystallised at the pressure of 200 MPa demonstrated the content of γ modification of 100% for a crystallisation temperature of 190°C and a crystallisation time longer than 2h. Specimens containing a mixture of γ and a crystals were obtained when applying a crystallisation temperature below 190°C.

PL

Izotaktyczny polipropylen (iPP) może krystalizować w kilku formach krystalograficznych. Praca przedstawia wyniki badań metod krystalizacji, prowadzących do uzyskania próbek o większościowym udziale kryształów fazy β lub y. W celu otrzymania próbek krystalizujących w postaci p użyto odpowiednich środków nukleujących. Jako nukleantów fazy β używano soli wapniowych kwasu pimelinowego i suberynowego. Zbadano efektywność zsyntetyzowanych soli: przygotowano i zbadano mieszaniny iPP zawierające odpowiedni nukleant w zakresie 0,1-0,3 wag.%. W celu oszacowania zawartości fazy β, próbki badano za pomocą skaningowej kalorymetrii różnicowej (DSC) i szerokokątowego rozpraszania promieni rentgenowskich (WAXS). Wyniki badań pokazały, że pimelinian wapnia jest bardziej efektywnym i stabilnym nukleantem fazy β od suberynianu wapnia. W skrystalizowanych próbkach iPP zawierających 0,2 wag.% nukleanta zawartość fazy β wynosiła odpowiednio 95% i 93%. W celu otrzymania próbek iPP, zawierających kryształy fazy γ prowadzono krystalizację izotermiczną próbek czystego iPP pod wysokim ciśnieniem. Dla uzyskania pożądanej struktury fazowej temperatura i czas krystalizacji były zmieniane w szerokim zakresie. Badania rentgenowskie pokazały, że próbki krystalizowane pod ciśnie¬niem 200 MPa wykazują zawartość fazy y równą 100%, dla temperatury krystalizacji 190° C i czasu krystalizacji powyżej 2 godzin. Próbki krystalizowane w temperaturze poniżej 190°C, oprócz fazy γ zawierały również kryształy fazy α.

16

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).

17

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).

18

Nanostructure and Thermal Behaviour of Isotactic Polypropylene

Janicki J.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2002

|

Vol. 8, no. 1 (36)

62--65

EN

The nonisothermal melting and crystallisation process of isotactic polypropylene was investigated by time-resolved simultaneous small-angle X-ray scattering (SAXS) and wide-angle X-ray diffraction methods with synchrotron radiation. It was found that the nanostructure of the iPP investigated depends on thermal conditions. The nanostructure can be described based on parameters determined from one-dimensional correlation function analysis. It was shown that real-time synchrotron investigation is an appropriate method for describing changes of supermolecular structure parameters during crystallisation and melting process. Changes of long period values, degree of crystallinity, invariant, thickness of crystalline lamellae and thickness of amorphous layers during heating and cooling on wide range of temperature were discussed.

PL

Nieizotermiczne topnienie i proces krystalizacji izotaktycznego polipropylenu badano metodą oznaczenia równoczesnego rozkładów czasowych niskokątowego rozproszenia promieniowania rentgenowskiego (SAKS) oraz metodą szerokokątowej dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego z promieniowania synchrotronowego. Stwierdzono, że nanostruktura badanego izotaktycznego polipropylenu zależy od warunków termicznych. Nanostruktura może być opisana na podstawie parametrów wyznaczonych z analizy funkcyjnej korelacji liniowej. Wykazano, że badania synchrotronowe w czasie rzeczywistym są odpowiednią metodą dla opisania parametrów nadmolekularnej struktury podczas krystalizacji i procesu topnienia. Przeprowadzono dyskusję na temat zmian długiego okresu, stopnia krystalizacji, niezmienników, grubości krystalicznych lameli i grubości warstw amorficznych podczas grzania i chłodzenia w szerokim zakresie temperatur.

19

Właściwości modyfikowanych mieszanin poliamidu 6 z izotaktycznym polipropylenem

Pigłowski J., Bandurski J., Jurkowski K.

Polimery

|

2000

|

T. 45, nr 10

693-700

PL

Zbadano wpływ kompatybilizacji na adhezję, morfologię, kinetykę krystalizacji i właściwości mechaniczne heterogenicznych mieszanin poliamidu 6 z izotaktycznym polipropylenem. W charakterze modyfikującego kompatybilizatora zastosowano triblokowe kopolimery poli[styren-b-(etylen-co-butylen)-b-styren] (SEBS) funkcjonalizowane bezwodnikiem maleinowyrn (MAH). Mieszaniny zawierające SEBS-g-MAH charakteryzują się bardziej regularną morfologią (rys. 8a-8e), lepszym zdyspergowaniem fazy rozproszonej, większą adhezją międzyfazową (rys. 2 i 3) oraz znacznie lepszą udarnością z karbem (rys. 9). Szybkość krystalizacji PA6 i PP-i w mieszaninach jest znacznie większa od szybkości krystalizacji samych tych polimerów (rys. 6 i 7). Budowa badanych kompatybilizatorów wywiera tylko niewielki wpływ na właściwości mechaniczne modyfikowanych nimi mieszanin (tabela 3).

EN

Adhesion, morphology, crystallization kinetics and mechanical properties of polyamide 6 (PA)-PP-i blends were studied in relation to the degree of compatibilization. Maleic anhydride (MAH)-functionalized poly(styrene-b(ethylene-co-butylene)-bstyrene) (SEES) triblock copolymers were used as compatibilizers. In the blends containing SEBS-g-MAH copolymers, the dispersion of phases was more regular and finer (Figs. 8a-8e), the adhesion at the interface was stronger (Figs. 2, 3) and notched impact strength was higher (Fig. 9). The rate of crystallization of PA6 and PP-i in the blends was much faster than that in neat polymers (Figs. 6, 7). The mechanical properties of the blends were only slightly affected by the structure of the compatibilizers used to modify them (Table 3).

20

Processing and property improvement in isotactic polypropylene by heterogeneous nucleation

Sterzyński T.

Polimery

|

2000

|

T. 45, nr 11-12

786-791

EN

Crystallization temperature (Tm) was measured for poly-(ethyl-ene-b-propylene) copolymer in relation to 0-0.5 wt.% of a single-component nucleating agent (NA) (natrium benzoate, talc, or sorbitol derivatives) (Fig. 1) and the content of the pseudohexagonal beta-phase in PP-i (tacticity 95.6%, 97.1%; MWD 3.9, 6.3, resp.) was studied in relation to 0-0.2 wt. % of pimelic acid-calcium stearate used as a two-component NA (Fig. 3). Starting with ~ 0.2 wt % NA, the Tm leveled out. Thus, upwards of 0.15-0.25 wt.%, NA failed to raise Tm. However, even low amounts of NA gave rise to homogeneous morphology, regardless of the processing conditions (cf. Figs. 4-6). p-phase orientation was studied in relation to position along flow path at mold temperatures of 45°C and 90°C (Fig. 7). Heterogeneous-nucleated PP-i revealed somehow "frozen" flow-elongated and flow-sheared macromolecular chains, i.e., a higher level of macromolecular orientation. Nucleators, beta-phase formation, heterogeneous nucleation and like problems are reviewed (44 refs.).

PL

Kopolimer (etylen-b-propylen) zarodkowano jednoskładnikowym środkiem (NA) (benzoesanem sodu, talkiem lub pochodną sorbitolu) i mierzono (DSC) temperaturę krystalizacji (Tm) w przedziale stężeń O-0,5% mas. NA (rys. 1). Po przekroczeniu ok. 0,2% mas. NA Tm nie wzrastała i z punktu widzenia podwyższania Tm każdy z ww. NA był nieskuteczny w stężeniu większym niż 0,15-0,25% mas. Niewielkie ilości NA zwalały na uzyskanie jednorodnej morfologii. Oznaczono wartość fazy (5 w PP-i (stopień taktyczności 96,5 lub 97,1% i powiednio, MWD = 3,9 albo 6,3) w obecności dwuskładnikowego NA kwas pimelinowy - stearynian wapnia (O- 0,12% mas.) oraz zbadano orientację tej fazy w zależności od łożenia na drodze przepływu (temp. formy 45°C i 90°C, ;. 7). W tak heterogenicznie zarodkowanym PP-i stwierdzono wyższy stopień orientacji makromolekularnej w postaci "zamrożonych" łańcuchów, wydłużonych i ścinanych w przepływie. Dokonano przeglądu (44 odsyłacze), m.in. )środków zarodkujących, warunków powstawania fazy beta, zarodkowania heterogenicznego.