Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Screw extrusion technology — past, present and future

Sakai T.

Polimery

|

2013

|

T. 58, nr 11-12

847--857

EN

Extrusion using a screw extruder has been playing very important roles in polymers processing as one of the basic processing technologies for producing compounds and various products such as pipes, car parts, films, etc. In this paper the history and recent technology progress in screw extrusion are reviewed, mainly focused on Japan. Screw extrusion has a long history starting from food processing to rubber and plastics, and is now applied to various fields, such as compounding, fiber spinning, film making, blow molding and injection molding. Recent progress in extrusion technology allows for precise selection of conditions, providing for production of polymers and nanocomposites with required properties, e.g. morphology/structure, as well as significant improvement in production efficiency and energy consumption. Today extrusion technology has been divided into two major streams. The first stream goes towards higher efficiency using larger scale processing lines, and the other towards the production of functional products with special properties, such as nanocomposites and/or polymer blends with specified nanoscale morphology. Starting from the wide range of extrusion technologies against the historical background, this review will cover new advancing extrusion technologies in processing of sustainable/eco- -friendly biopolymers such as PLA or nanocomposites.

PL

Wytłaczanie odgrywa bardzo ważną rolę w przetwarzaniu polimerów, jako jedna z podstawowych technologii otrzymywania produktów, takich jak: rury, części samochodowe, folie, itp. W tej pracy przedstawiono historię i najnowsze osiągnięcia technologii wytłaczania, koncentrując się głównie na tematyce dotyczącej Japonii. Wytłaczarki ślimakowe były stosowane od dawna, począwszy od przetwórstwa spożywczego do przetwórstwa gumy i tworzyw sztucznych, a obecnie znajdują również zastosowanie w procesach, takich jak mieszanie składników, przędzenie włókien, wytwarzanie cienkich błon, formowanie z rozdmuchiwaniem i formowanie wtryskowe. Najnowsze technologie wytłaczania pozwalają na precyzyjny dobór warunków umożliwiających otrzymywanie polimerów i nanokompozytów o wymaganych właściwościach, np. morfologii/strukturze, jak również uzyskanie znacznej poprawy wydajności produkcji i oszczędności energii. Obecnie technologie wytłaczania rozwijają się w dwu kierunkach. Jeden kierunek prowadzi do uzyskiwania coraz większych wydajności na coraz większych liniach technologicznych. Drugi natomiast ma na celu wytwarzanie produktów funkcjonalnych o specjalnych właściwościach, takich jak nanokompozyty czy mieszaniny polimerowe charakteryzujące się określoną morfologią w nanoskali. Przegląd ten obejmuje także najnowsze postępy w technologiach wytłaczania zgodnych z zasadami zrównoważonego rozwoju i służących przetwarzaniu przyjaznych dla środowiska biopolimerów, takich jak np. poli(kwas mlekowy) (PLA).

2

Mieszaniny żywic nowolakowych z epoksydowanymi elastomerami

Steller R., Żuchowska D., Meissner W., Kędziora G.

Polimery

|

2012

|

T. 57, nr 6

470-479

PL

Przedstawiono wyniki badań wybranych właściwości mieszanin żywicy nowolakowej z kauczukiem naturalnym (NR/NBR) lub kopolimerem blokowym styren-butadien-styren (SBS/ESBS) o różnym stopniu epoksydowania wiązań podwójnych. Różnice właściwości świadczą o przebiegu reakcji między składnikami mieszanin. Stwierdzono, że istotny wpływ na właściwości a pośrednio na reaktywność układów wywierają: stopień epoksydowania, rodzaj i udział elastomeru oraz warunki utwardzania, tj. temperatura, czas i dodatek urotropiny.

EN

This paper presents the results of a study on selected properties of the blends of novolac resin with natural rubber (NR/NBR) and styrene-butadiene-styrene block copolymer (SBS/ESBS) with various degree of double bond epoxidation. The differences in properties indicate that the reaction between blend components took place. It was found that the degree of epoxidation, the type and content of elastomer as well as the hardening conditions, i.e. temperature, time and urotropine addition, have a significant effect on the blend properties and indirectly on the reactivity of the system.

3

Mieszaniny uwodornionego i karboksylowanego kauczuku butadienowo-akrylonitrylowego - sieciowanie i wybrane właściwości

Bociong K., Rzymski W. M.

Polimery

|

2009

|

T. 54, nr 5

370-376

PL

Metodą reaktywnego przetwórstwa mieszano, w różnym stosunku, kauczuki butadienowo-akrylonitrylowe: uwodorniony (HNBR) i karboksylowany (XNBR), następnie kompozycje poddawano selektywnemu dynamicznemu sieciowaniu za pomocą MgO oraz późniejszemu statycznemu sieciowaniu całego układu przy użyciu nadtlenku kumylu (DCP). Zbadano wpływ ilości XNBR w mieszaninie, a także dodanych środków sieciujących oraz czasu dyspergowania na właściwości wytworzonych wulkanizatów. Stwierdzono, że podczas dynamicznego sieciowania XNBR w mieszaninie z HNBR następuje zmiana morfologii z dwuciągłej na mieszaną, w części warstwową, prętową i kropelkową. Stopień usieciowania kompozycji (oceniany na podstawie pęcznienia równowagowego Vr oraz stałych elastyczności 2C1) rośnie ze wzrostem zawartości XNBR w układzie. Wytrzymałość na rozciąganie (TSb) i wydłużenie przy zerwaniu (Eb) zależą od czasu dyspergowania składników oraz warunków prowadzenia procesu.

EN

Hydrogenated and carboxylated acrylonitrile-butadiene rubbers (HNBR and XNBR, respectively) were blended in various ratios by reactive mixing and then the compositions were subjected to selective dynamic curing with use of MgO and subsequent static curing of the whole system with dicumyl peroxide (DCP). The effects of XNBR content in the blend, curing agents added and dispergation time on the properties of vulcanizates obtained were investigated. It was found that during the dynamic curing of XNBR in the blend with HNBR the change in morphology occurred: with two co-continuous phases to mixed partially lamellar, rod-like and droplet ones (Fig. 1). Curing degree of the composition, calculated on the basis of equilibrium swelling (Vr) measurements and elasticity constants 2C1, increase with increasing XNBR content in the system (Fig. 2, 3). Tensile strength (TSb) and elongation at break (Eb) depend on the components' dispergation time and process conditions (Fig. 5-10).

4

Dynamiczne sieciowanie mieszanin uwodornionego i karboksylowanego kauczuku butadienowo-akrylonitrylowego

Bociong K., Rzymski W.M.

Elastomery

|

2008

|

T. 12, nr 4

21-26

PL

Zbadano właściwości mieszanin uwodornionego i karboksylowanego kauczuku butadienowo-akrylonitrylowego (HNBR, XNBR) wytwarzanych metodą reaktywnego przetwórstwa, tj. dyspergowania XNBR w środowisku HNBR podczas mieszania elastomerów, połączonego z niekonwencjonalnym, selektywnym sieciowaniem dyspergowanego elastomeru za pomocą MgO. Wytworzone taką metodą mieszaniny sieciowano następnie w sposób konwencjonalny (statyczny) za pomocą nadtlenku kumylu (DCP). Właściwości kompozycji wytworzonych metodą reaktywnego przetwórstwa porównano z właściwościami mieszanin sporządzonych i sieciowanych w sposób konwencjonalny, statyczny. Stwierdzono, że wytworzone mieszaniny są układami mikroheterogenicznymi, w których usieciowany podczas reaktywnego mieszania XNBR jest zdyspergowany w części kropelkowo w fazie ciągłej utworzonej przez HNBR. Właściwości usieciowanych dynamicznie mieszanin HNBR/XNBR zależą w istotny sposób zarówno od proporcji elastomerów, jak też od ilości substancji sieciującej zastosowanej do dynamicznego, selektywnego sieciowania dyspergowanego XNBR. Niekonwencjonalnie sporządzone mieszaniny charakteryzują się innymi właściwościami niż wytworzone w sposób konwencjonalny, w tym wyższym stopniem usieciowania, większą wytrzymałością na rozciąganie oraz większą odpornością na pęcznienie w niepolarnym rozpuszczalniku. Wybrane wyniki badań przedstawione zostały na konferencjach "Modyfikacja Polimerów -2007" oraz "Elastomery'2007".

EN

The preparation and selected properties of blends composed of hydrogenated (HNBR) and carboxylated (XNBR) acrylonitryle-butadiene rubber have been investigated. HNBR was modified with XNBR dispersed and selective crosslinked with MgO during mixing in Brabender Plasticorder micromixer. The prepared blends were than conventionally cured with dicumyl peroxide (DCP) incorporated on two roll mill into HNBR/XNBR/MgO blends. The properties of dynamically cured compounds were compared with those prepared conventionally. In has been found that the dynamically prepared HNBR/XNBR compounds are microheterogenous systems with continuous phase formed by HNBR contained droplets and rod-like particles of dispersed and cured XNBR. The properties of the obtained compounds depend on the XNBR amount incorporated into blend and the amount of MgO used for selective crosslinking of XNBR. The dynamically prepared compounds exhibit higher crosslinking degree and higher tensile strength but lower swelling degree in hydrocarbons comparing to those prepared conventionally. The research results were in part presented on " Modification of Polymers 2007" and "Elastomers' 2007" conferences.

5

Polycarbonate/maleic anhydride grafted polyethylene/graphite composites

Jeziórska R., Klepka T., Paukszta D.

Polimery

|

2007

|

T. 52, nr 4

294-298

EN

Mechanical behavior of graphite-filled recycled polycarbonate/maleic anhydride grafted polyethylene [PC/PE-g-MAH (80/20)] composites prepared by melt blending was investigated. The materials were first subjected to morphological analyses using wide-angle X-ray scattering (WAXS) and scanning electron microscopy (SEM). The modifier acts as a reactive compatibilizer in the structurally heterogeneous PC/PE blends. Tensile tests showed that stiffness, strength, and ductility were markedly modified by the presence of graphite in the composites. Furthermore, an enhancement of thermal stability was observed, without any significant deterioration of the mechanical properties. The relationships among these effects and microstructural characteristics of the products obtained were also analyzed.

PL

Przeprowadzono badania właściwości mechanicznych mieszanin poliwęglanu (PC, 80% mas.) i polietylenu szczepionego bezwodnikiem maleinowym (PE-g-MAH, 20% mas.) napełnionych grafitem, które otrzymano metodą wytłaczania. Przedstawiono wyniki badań struktury za pomocą szerokokątowego rozpraszania promieni rentgenowskich (WAXS) (rys. 1 i 2) i skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM) (rys. 3). Wykazano, że zastosowanie grafitu jako napełniacza powoduje znaczne zmiany sztywności, wytrzymałości i ciągliwości badanych kompozytów. Zaobserwowano także polepszenie właściwości cieplnych. Przeprowadzono analizę wpływu mikrostruktury na właściwości mechaniczne otrzymanych produktów.

6

Preparation and characterization of copolyesters of poly(tetramethylene succinate) and poly(butylene terephthalate)

Pisula W., Pigłowski J., Kummerlöwe C.

Polimery

|

2006

|

T. 51, nr 5

341-350

EN

Polymer blends of poly(tetramethylene succinate) (PTMS), a biodegradable aliphatic polyester, and poly(butylene terephthalate) (PBT), a non-biodegradable polyester with aromatic elements, were prepared by melt mixing. Transesterification reactions between both polyesters were promoted by the addition of zinc acetate as a catalyst. The transesterification reaction was evaluated by FT-IR measurements combined with solubility tests and 1H NMR spectroscopy. The molecular structure of the copolyesters is influenced by the catalyst content and the initial blend composition. Thermal and mechanical properties and the morphology of the resulting material were characterized.

PL

Na drodze mieszania stopionych poliestrów: poli(bursztynianu butylenowego) (PTMS) i poli(tereftalanu butylenowego) (PBT) uzyskano mieszaniny o różnym składzie ilościowym. Obydwa polietery różnią się zasadniczo właściwościami. PTMS jest polimerem biodegradowalnym, podczas gdy PBT mimo podobieństwa w budowie, ze względu na obecność aromatycznego pierścienia w łańcuchu głównym, nie wykazuje tej cechy. W przypadku prostego mieszania uzyskuje się niejednordną mieszaninę, którą łatwo rozdzielić wykorzystując różnice w rozpuszczalności. Dodatek octanu cynku sprzyja reakcji transestryfikacji i uzyskaniu kopoliestru. Strukturę kopoliestru badano za pomocą FT-IR (rys. 1 i 2, tabela 2) oraz 1H NMR (rys. 3 i 4). Struktura mieszaniny silnie zależy od składu kompozycji (rys. 5 i 6). Przykładowo krystaliczność PBT w mieszaninie PBT/PTMS 80/20 otrzymanej w obecności katalizatora niewiele się zmienia i praktycznie zanika w mieszaninie PBT/PTMS 20/80. W pracy zamieszczono również właściwości termiczne (rys. 9 i 10, tabela 3), mechaniczne (rys. 14, tabela 4) oraz obrazy morfologii badanych mieszanin (rys. 11-13).

7

Charakterystyka sieciowanych dynamicznie mieszanin polipropylenu z elastomerem etylenowo-oktenowym

Świerz-Motysia B., Rajkiewicz M., Jurkowska B.

Elastomery

|

2006

|

T. 10, nr 6

18-26

PL

Badano strukturę i właściwości fizyczne TPE-V wytworzonych w procesie reaktywnego przetwórstwa polipropylenu (PP) i elastomeru etylenowo-oktenowego (EOE) w stopie, z zastosowaniem układu sieciującego silan/nadtlenek/wilgoć. Na podstawie badań metodami DMTA, SEM i DSC wykazano, że otrzymane dynamiczne wulkanizaty stanowią typowy układ dyspersyjny, w którym semikrystaliczny PP tworzy fazę ciągłą, a fazę zdyspergowaną cząsteczki usieciowanego elastomeru etylen-okten, które pełnią rolę modyfikatora właściwości i stabilizatora dwufazowej struktury. Stwierdzono, że zarówno właściwości mechaniczne, jak i termiczne zależą od udziału elastomeru w kompozycjach, poddanych działaniu naprężeń mechanicznych i temperatury. Najlepsze rezultaty uzyskano dla szczepionych/usieciowanych kompozycji o składzie iPP/EOE -55/45%.

EN

The subject of this study was evaluation of the phase structure and mechanical properties of the TPE-Vs obtained by reactive processing in the molten state of iPP and ethylene-octene elastomer blend using silane/moisture as crosslinking system. On the basis of DMTA, SEM, and DSC data it was shown that obtained polymeric material create the disperse system: the continuous phase of semicrystalline PP matrix and dispersed small particles of the crosslinked ethylene-octene elastomer, which act as the modifier of properties and stabilizer of the two-phase structure of polymeric materials. It was observed that both thermal behavior and mechanical properties are very dependent on elastomer content when specimens are subjected to heat or mechanical loads. The best results were achieved for the grafted/crosslinked PP/EOE blend at a weight ratio of 55/45%.

8

Wybrane właściwości elastojonomerów wytwarzanych metodą reaktywnego przetwórstwa

Smejda-Krzewicka A., Rzymski W. M.

Polimery

|

2005

|

T. 50, nr 9

663--669

PL

Wytworzono kauczuki etylenowo-propylenowe i etylenowo-propylenowo-dienowe funkcjonalizowane grupami karboksylowymi, wykorzystując jako monomery funkcjonalizujące niezdolne do homopolimeryzacji nienasycone kwasy dikarboksylowe oraz ich wyselekcjonowane pochodne - monoalkilomaleamidy. Funkcjonalizację prowadzono metodą reaktywnego przetwórstwa w stanie uplastycznionym w odpowiednio dobranych warunkach temperatury oraz stężenia modyfikatora i inicjatora rodnikowego. Stwierdzono, że najlepszy efekt funkcjonalizacji, wyznaczony na podstawie alkalimetrii i analizy w IR, uzyskano stosując monofenylomaleamid. Zawartość grup karboksylowych przyłączonych do łańcucha polimerowego w tym przypadku wynosi 8-40 mmol/100 g. Wytworzone kauczuki karboksylowane są podatne na sieciowanie tlenkiem cynku. Usieciowane kauczuki odznaczają się większą wytrzymałością na rozciąganie (do 5 MPa) niż ich nieusieciowane analogi (ok. 2,5 MPa). Wiązania poprzeczne, jakie tworzą się w wyniku sieciowania tlenkami metali, mają strukturę jonową i rozpadają się pod wpływem mieszaniny toluen-pirydyna lub 3-proc. roztworu kwasu solnego w toluenie.

EN

Ethylene-propylene and ethylene-propylene-diene rubbers functionalized with carboxyl groups were prepared. Unsaturated dicarboxylic acids incapable of homopolymerizing and their selected derivatives were used as functionalizing monomers. Functionalization was carried out by reactive processing in plasticized state and in properly chosen conditions of temperature and concentrations of a modifier and radical initiator. It was found that the best functionalization result, determined by alkalimetry and IR analysis, was reached when monophenylmaleamide was used (Fig. 1 and 2). Content of carboxylic groups bonded to polymer chains was in this case 8-40 mmol/100 g. Carboxylated rubbers obtained are susceptible to curing with zinc oxide (Table 2, Fig. 5). Cured rubbers show better tensile strength (up to 5 MPa) than non-cured ones (about 2.5 MPa) (Fig. 6). Crosslinks forming as a result of curing with metal oxides, show ionic structure and undergo cleavage under the influence of action of toluene-pyridine mixture or 3 % solution of hydrochloric acid in toluene.

9

Kompatybilizacja mieszanin poliamidu 6 z bimodalnym polietylenem

Kania K., Kelar K., Jurkowski B.

Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji

|

2005

|

Vol. 25, nr 1

189-202

PL

W artykule przedstawiono badania dotyczące kompatybilizacji mieszanin poliamidu 6 (PA6) z bimodalnym polietylenem (b-PE). Kompatybilizowane trójskładnikowe mieszaniny PA6+ +b-PE+b-PE-gra/?-MAH otrzymano metodą reaktywnego wytłaczania; stosowano dwa zestawy uplastyczniające: wytłaczarkę Brabender (WB) oraz wytłaczarkę Brabender + mieszalnik dynamiczny (WB+MD). Ich strukturę i właściwości porównywano z właściwościami fizycznych mieszanin dwuskładnikowych PA6+b-PE wytłaczanych bez zastosowania mieszalnika. Kompatybilność składników oceniano na podstawie obserwacji struktury (mikroskopia optyczna z kontrastem fazowym i skaningowa mikroskopia elektronowa) oraz badań lepkości, chłonności wody i właściwości mechanicznych (udarność z karbem Charpy'ego, naprężenie zrywające, moduł sprężystości przy rozciąganiu, wydłużenie przy zerwaniu). Jednoczesna kompatybilizacja chemiczna i mechaniczna pozwoliła otrzymać kompatybilne mieszaniny o heterogenicznej strukturze fazowej i zwiększonych oddziaływaniach miedzyfazowych. W przeciwieństwie do fizycznych kompozycji mieszaniny te charakteryzują się korzystnymi właściwościami użytkowymi.

EN

The paper presents investigations on compatibilization of the blends of polyamide 6 (PA6) with bimodal polyethylene (b-PE). Compatibilized ternary blends PA6+b-PE+b-PE-gra/z-MAH were extruded by means of two plasticizing assemblies: 1 - the Brabender extruder (WB), 2 - the Brabender extruder + the dynamic mixer (WB+MD). The structure and the properties of the ternary blends were compared with the properties of the physical binary blends PA6+b-PE extruded without the mixer. Compatibility of the components was evaluated by blends' structure observations (optical microscopy with a contrast phase and scanning electron microscopy). The blends were characterized by viscosity, water absorption and mechanical properties (Charpy's notched impact strength, tensile strength, elastic modulus, elongation at break) as well. Compatible blends of PA6 with b-PE, with heterogeneous phase structure and increased interactions at the interface, were obtained by simultaneous chemical and mechanical compatibilization. These blends in contrast to physical binary blends are characterized by advantageous application properties.

10

Struktura i właściwości mieszanin PET/PBT modyfikowanych związkami 2-oksazoliny

Jeziórska R., Zielonka M., Szadkowska A.

Prace Naukowe Instytutu Technologii Organicznej i Tworzyw Sztucznych Politechniki Wrocławskiej. Konferencje

|

2001

|

Vol. 50, nr 23

163-166

PL

Mieszaniny PET/PBT otrzymano metodą reaktywnego wytłaczania z udziałem maleinianu rycynylo-2-oxazoliny. Oddziaływania międzyfazowe pomiędzy polimerami składowymi mieszanin badano metodą różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC) oraz elektronowej mikroskopii skaningowej (SEM). Oznaczono statyczne właściwości mechaniczne przy rozciąganiu i zginaniu, oraz udarność matodą Charpy. Wyniki badań SEM i DMTA wykazały, że mieszaniny PET/PBT charakteryzują się strukturą fazową typu IPN.

EN

A series of PET/PBT blends was studiedin a chemical modification invloving reactive extrusion with a ricinyl-2-oxazoline maleinate. The interfacial reaction between blend components were studied by the differential scanning calorimetry(DSC) and the scanning electron microscopy (SEM). The static tensile and flexural properties, and impact resistance response of the blends were tested. The phase morphology of the blends was of interpenetrating network (IPN) type according to SEM results.

11

Wulkanizaty termoplastyczne. I. Istota oraz materiałowe i strukturalno-morfologiczne uwarunkowania właściwości

Radusch H.-J., Rzymski W.M.

Elastomery

|

2001

|

T. 5, nr 2

19-28

PL

Na podstawie analizy literatury przedmiotu w artykule przedstawiono grupę materiałów o właściwościach termoelastoplastycznych - termoplastyczne wulkanizaty (TPV), ich istotę oraz materiałowe i strukturalno-morfologiczne uwarunkowania ich wytwarzania i właściwości. Wytwarzane metoda dynamicznej wulkanizacji mieszanin kauczuk-plastomer w stanie stopionym termoplastyczne wulkanizaty są mikroniejednorodnymi materiałami, łączącymi właściwości chemicznie usieciowanych kauczuków z właściwościami tworzyw termoplastycznych łatwych w przetwórstwie i recyklingu. W odróżnieniu od termoplastycznych elastomerów olefinowych, fizycznych mieszanin kauczuk-plastomer, TPV charakteryzują sie stabilna strukturą morfologiczną; sa dyspersjami mikrocząstek usieciowanego kauczuku o wymiarach ~ 10(-6)m w fazie ciągłej plastomeru, tworzącymi się i stabilizującymi podczas reaktywnego przetwórstwa mieszaniny kauczuk-plastomer w stanie stopionym. Cechy użytkowe TPV są funkcją rodzaju i właściwości zastosowanego kauczuku i plastomeru, ich udziałów w mieszaninie, wielkości cząstek dyspersoidu, typu i intensywności oddziaływań międzyfazowych wynikających z wzajemnego termodynamicznego dostosowania pary polimerów oraz obecności kompatybilizatora, stopnia usieciowania kauczuku zdyspergowanego w plastomerze, a także obecności innych składników, w tym napełniaczy i zmiękczaczy.

EN

On the basis of an analysis of selected published works the paper presents a group of interesting materials showing thermoelastoplastic properties - the thermoplastic vulcanizates (TPVs), their essence as well as material and structural - morphological requirements of their manufacturing and properties. TPV, manufactured by the reactive processing of polymers in molten state - the dynamic vulcanization of rubber-plastic blends - are microheterogenous materials, connecting the properties of chemically cured rubbers with the facility of plastomer processability and recycling. On the contrary to the known physical rubber-plastomer blends named elastomeric thermoplastic polyolefines, TPV are characterized by their specific and stable structure and morphology; they are the dispersions of cured rubber microparticles of ~ 10(-6)m in size in the matrix of thermoplastic component, and are formed and stabilized during the reactive processing of the rubber-plastomer blends in molten state. The useable properties of TPV are influenced by the kind of both rubber and plastic used their properties and proportion in the blend, the size and form of rubber microphases, the kind and intensity of interfacial interactions connected with the thermodynamic match of polymer components and/or with the presence of compatibilizer in the blend, the curing degree of rubber in microphases and the presence of others ingredients, like fillers and plasticizing agents as well.