Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Injection molding of transparent polymeric materials with 9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide forenhanced fire retardancy

Ubowska A., Kowalczyk K., Krala G.

Polimery

|

2018

|

T. 63, nr 7-8

536--541

EN

Selected transparent polymers [i.e., polystyrene (PS) and poly(methyl methacrylate) (PMMA)] were extruded with 9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide (DOPO). The obtained compositions were formed into testing samples by injection molding process. The obtained materials (containing 1–10 wt parts/100 wt parts of the polymer) exhibited higher melt flow rate and thermal resistance, as well as reduced flammability (while maintaining their mechanical properties). Additionally, Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) analysis of modified polymers was conducted. Studies confirmed that – during the extrusion and/or injection molding – DOPO reacts with PS and PMMA.

PL

Wybrane transparentne polimery termoplastyczne [tj. polistyren (PS) i poli(metakrylan metylu) (PMMA)] wytłaczano z 10-tlenkiem 9,10-dihydro-9-oksa-10-fosfafenantrenu (DOPO), a z uzyskanych kompozycji metodą wtrysku formowano próbki do badań. Otrzymane materiały (zawierające 1–10 cz. mas. DOPO/100 cz. mas. polimeru) charakteryzowały się większym wskaźnikiem szybkości płynięcia, większą odpornością termiczną oraz mniejszą zapalnością (przy zachowaniu właściwości mechanicznych) niż polimery niemodyfikowane. Dodatkowo kompozycje z DOPO oceniano metodą spektroskopii w podczerwieni z transformacją Fouriera (FT-IR). Badania potwierdziły, iż w trakcie wytłaczaniai/lub formowania wtryskowego DOPO reaguje z PS oraz PMMA.

2

The influence of recyclate share on usable properties and the flammability of polyurethane flexible foams

Ubowska A., Krala G.

Archivum Combustionis

|

2014

|

Vol. 34 nr 2

95--100

EN

The flexible polyurethane foams based on commercial system with addition of 10 or 20 parts by weight of functionalized waste polyurethane foam (fPUR) were prepared. The influence of fPUR presence on technological times, mechanical properties and combustibility of PU foams was investigated. The introduction of fPUR into polyurethane system caused a prolongation of technological times, but did not affect the change in mechanical properties and thermal stability of the final foam. Additive of fPUR caused significant reduction in the amount of carbon monoxide evolved during foam combustion. The tests regarding the flammability of foams were of preliminary character.

3

Wpływ kompatybilizatora i warunków przetwórczych na właściwości mieszanin PC/PP

Janik J., Krala G., Pilawka R., Gorący K.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2012

|

[R.] 18, nr 6

578-581

PL

Przedstawiony materiał dotyczy mieszanin poliwęglanu z polipropylenem PC/PP, w aspekcie zagospodarowania odpadów z tych tworzyw. Wytworzono mieszaniny PC/PP bez udziału jak i z udziałem kompatybilizatora o 10, 20 i 30% wag. udziale PC (podobnie jak w przypadku płyty CD i DVD z poliwęglanu w pudełku z polipropylenu). Określono wpływ dodatku 5% wag. kompatybilizatora PP-g-MA (Polybond X5104) oraz zamiany układu segmentów ślimaków w procesie wytłaczania na właściwości mechaniczne tych mieszanin (wytrzymałość na rozciąganie σm i zginanie σfm, moduł sprężystości przy rozciąganiu Et, i zginaniu Ef oraz wydłużenie przy zerwaniu εB). Dodatek PP-g-MA do PC/PP poprawia wszystkie badane właściwości tych układów, zmiana układu uplastyczniającego natomiast nie wpłynęła znacząco na ich różnicę.

EN

Presented work is about blends polycarbonate/polypropylene (PC/PP). The aspect of this research is the recycling of PC (from CD) and PP (from CD boxes) wastes without segregation necessity. We have studied the relationship between mechanical properties and contents of PC/PP blends. The content of those polymer blends was 10, 20 and 30 wt % PC in a PP without and with 5 wt % of compatybilizer PP-g-MA (Polybond X5104). This Polybond is effective compatibilizer for PC/PP blends; it improved all of mechanical properties of PC/PP blends: tensile strength σm and flexural strength σfm, elasticity modulus Et and flexural modulus Ef, elongation at break εB. We have tested effect of processing condition on properties of PC/PP and results showed that change of mixing system does not influence on them.

4

Termoplastyczna skrobia modyfikowana montmorylonitem i odpadową pianką poliuretanową

Spychaj T., Kowalczyk K., Krala G.

Polimery

|

2010

|

T. 55, nr 10

765-772

PL

Metodą współbieżnego dwuślimakowego wytłaczania mieszaniny termoplastycznej skrobi (TPS) (plastyfikowanej glicerolem (G) albo mieszaniną formamidu i mocznika (F+M)], [TPS(G) i TPS(F+M)] lub TPS modyfikowanej montmorylonitami (MMT) [sodowym (MMT-Na) bądź organofilizowanymi (NanoBent ZS1 lub NanoBent ZS3)]} - z dodatkiem lub bez - sproszkowanej, odpadowej pianki poliuretanowej (PUR) otrzymano materiały polimerowe. Poddano je następnie badaniom metodą dyfrakcji rentgenowskiej, a także ocenie właściwości mechanicznych przy rozciąganiu i zginaniu. Stwierdzono, że dwuskładnikowy polarny plastyfikator (F+M) pozwala na uzyskanie materiałów o większej elastyczności i wydłużeniu przy zerwaniu oraz mniejszej wytrzymałości na rozciąganie i zginanie niż przy użyciu glicerolu. Zastosowane glinokrzemianowe nanonapełniacze wykazują mieszane, tj. interkalacyjno-eksfoliacyjne rozproszenie w osnowie polisacharydowej. Dodatek 25 cz. mas. sproszkowanej pianki PUR/100 cz. mas. skrobi do mieszanin TPS(F+M)/MMT powoduje kilkukrotny wzrost modułu Younga oraz znaczny spadek wydłużenia przy zerwaniu wytwarzanych materiałów w stosunku do wartości odpowiednich właściwości układu TPS(F+M).

EN

The properties of thermoplastic starch (TPS) initially plasticized either with glycerol (G) or a mixture of formamide and urea (F+M), modified with sodium montmorillonite (MMT-Na) or the organophilized (NanoBent ZS1 or ZS3) and their mixtures with or without waste polyure-thane foam powder have been determined and presented (Tables 3 and 4). The obtained mixtures were investigated with X-Ray diffraction (Figs. 1-3,5) and the mechanical properties (tensile and flexural strength) also evaluated (Tables 1,2,5 and 6). The studies confirmed that the application of the two-component polar plasticizer (F+M) leads to the mixtures with higher elasticity and elongation at break and also lower tensile and flexural strengths than those plasticized with glycerol. It was found that the addition of the layered aluminosilicate nanofillers also led to a mixed intercalated/exfoliated dispersion in the polysaccharide matrix. In the case of the application of a 25 parts per weight of the powdered polyurethane foam/100 parts per weight of starch ratio in the TPS(F+M)/MMT/PUR mixture, an increase of several times in the Youn's modulus and a pronounced decrease in elongation at break for these materials is achieved as compared to those obtained for the TPS(F+M) system.

5

Nanokompozyty z osnową poliolefinową. Część I. Polipropylen/krzemian warstwowy

Janik J., Krala G., Królikowski W.

Kompozyty

|

2009

|

R. 9, nr 1

34-39

PL

Przedstawione badania dotyczą wytwarzania nanokompozytów polipropylenu z udziałem proszkowego nanonapełniacza w postaci różnych krzemianów warstwowych (krajowy Organobentonit, produkty firmy Süd-Chemie Nanofil 5, 9, SE 3000) i modyfikatora PP-g-MA (kompatybilizatora Polybond X5104). Badania prowadzone były w celu optymalizacji parametrów technologicznych wytwarzania nanokompozytów i oceny właściwości mechanicznych, cieplnych i reologicznych (MFR) oraz struktury morfologicznej (TEM). W pierwszym etapie wytworzono koncentraty nanonapełniaczy z kompatybilizatorem. W II etapie z użyciem koncentratu i polimeru bazowego wytworzono metodą wytłaczania nanokompozyty o składzie: PP/10% wag. kompatybilizatora/5% (2,5%) wag. nanonapełniacza przy dwu różnych obrotach ślimaków (100 i 300 obr/min). Spośród przebadanych nanonapełniaczy Nanofil 5 zapewniał najlepsze właściwości mechaniczne nanokompozytom polipropylenowym. Mimo że nie stwierdzono eksfoliacji Nanofilu 5 w matrycy PP, jego 5% dodatek do PP spowodował istotny wzrost właściwości mechanicznych nanokompozytu PP: Et o 35%, Ef o 42%, [delta]m o 14%, [delta]fm o 17% w porównaniu do czystego PP. Właściwości takiego optymalnego nanokompozytu (PP/10% Polybond X5104/5% Nanofil 5, wytłoczony przy 300 obr/min) były następujące: Et = 1679 MPa, Ef = 2050 MPa, δm = 37 MPa, δfm = 59 MPa, εB = 21%. Materiał ten cechują zatem dobre właściwości konstrukcyjne. Charakteryzuje się on przy tym istotnym obniżeniem palności w stosunku do PP jako polimeru bazowego. Szybkość palenia PP wynosi 25,5 mm/s, omawianego nanokompozytu 19,7 mm/s, a więc jest mniejsza o 30% w porównaniu do PP.

EN

The significant amount of industrial and governmental research has been and today is being conducted on nanocomposites. The most popular polymers for research and development of nanocomposites are polyamides, polypropylene, polyethylene, styrenics, vinyls, polycarbonates, acrylics, polybutylene terephthalate, epoxies and polyurethanes as well as a variety of miscellaneous engineering resins. The most common filler is montmorillonite clay; these nanoclays are unique since they have a platy structure with a unit thickness of one nanometer or less and an aspect ratio in the 1000:1 range. Unusually low loading levels are required for property improvement. Expected benefits from nanocomposites include improvement in modulus, flexural strength, heat distortion temperature, barrier properties, and other benefits and, unlike typical mineral reinforced system, they are without the conventional trade-off in impact and clarity. Nanocomposites are a new class of composites with very low contents of nanoscale size fillers (around 5 wt. % - as a dispersion) and excellence properties. To improve dispersion, clay platelets are modified with an organic surfactant to give what is called "organo-modified" clay. Even with this chemical modification, it requires the assistance of optimized process conditions to achieve a complete dispersion of organo-clay plate-lets (exfoliation). In some cases, the polymer is only intercalated between clay platelets. Only well-exfoliated nanocomposites give the expected improvement in properties. This review article presents the process of preparation of nanocomposites based on polypropylene (PP) with different clays - montmorillonites (Organobentonit, Nanofil 5, 9, SE 3000) and with compatybilizer PP-g-MA (polypropylene grafted with maleic anhydride - Polybond X5104) - PP/compatybilizer/clay. The nanocomposites were compounded using a two-screw, corotating extruder, having a L/D = 32 by melt mixing PP with different concentrates - "master batch" (Polybond 60 wt. % /clay 40 wt. %) at different screw speed (100 and 300 rpm). The concentration of clays in the nanocomposites PP was kept in a range 2.5 and 5 wt. % and concentration of Polybond was kept in a range 10 wt. %. The effect of extrusion variant and the mass traction of composite components on the properties obtained (static mechanical properties, thermal and reological properties - MFR and microstructure TEM) was investigated. Experimental shows that, tensile strength [delta]m and flexural strength [delta]fm, modulus of elasticity at tensile Et and flexural Ef are the highest for nanocomposite PP/5 wt. % Nanofil 5/10 wt. % Polybond X5104 (by 300 rpm), where Et = 1679 MPa, Ef = 2050 MPa, δm = 37MPa, δfm = 59 MPa. In comparison with mechanical properties of PP it was increase by: Et by 35%, Ef by 42%, δm by 14% and δfm by 17%. TEM micrograph of ultra-thin section of nanocomposite PP/5% wt. Nanofil 5/10 wt. % Polybond X5104 shows semi-exfoliated clay platelets. Addition of compatibilizing agents and clay in a concentrate to polypropylene improve mechanical and thermal properties, reduce flammability and smoke emission in comparison with PP.

6

Nanokompozyty z osnową poliolefiinową Część II. Mieszaniny LDPE/PP/krzemian warstwowy

Janik J., Krala G., Królikowski W.

Kompozyty

|

2009

|

R. 9, nr 3

276-281

PL

Przedstawiona praca dotyczy badań nad nanokompozytami z osnową poliolefinową polietylen/polipropylen z dodatkiem proszkowego nanonapełniacza w postaci krzemianu warstwowego. Celem pracy było otrzymanie nowych materiałów polimerowych w postaci mieszanin LDPE/PP w aspekcie zagospodarowania odpadów z tych tworzyw metodą recyklingu materiałowego bez konieczności ich sortowania. Sporządzono mieszaniny LDPE/PP w trzech różnych stosunkach wagowych PE do PP: 85%PE/15%PP; 50%PE/50%PP; 15%PE/85%PP, z których następnie wytworzono nanokompozyty przez dodanie do nich koncentratu nanonapełniacz (Organobentonit, Nanofil 5)/ kompatybilizator (Polybond X5104 - PB) tak, aby uzyskać układy z 5% wag. nanonapełniacza i 10% wag. kompatybilizatora. Dla porównania sporządzono również mieszaniny PE/PP z udziałem samego kompatybilizatora (10% wag.) i mieszaniny PE/PP z udziałem samego nanonapełniacza (5% wag.). Otrzymane układy polimerowe badano pod kątem właściwości mechanicznych, termicznych (DSC, DMTA) oraz struktury morfologicznej mieszanin i nanokompozytów (TEM, SEM). Po przeanalizowaniu wyników stwierdzono, że nie można dopatrywać się kompatybilizującego działania wprowadzonych nanocząstek: zarówno Organobentonitu, jak i Nanofilu 5. Wprowadzenie do mieszanin 10% kompatybilizatora widocznie poprawia wszystkie mierzone parametry mechaniczne, niezależnie od udziału PP, nie wpływa natomiast na zmianę temperatur zeszklenia i topnienia bazowych polimerów w mieszaninie. Foto-grafie SEM układów LDPE/PP/PBX5104 i LDPE/PP/nanonapełniacz obrazują typowe struktury dwufazowe, co nie potwierdza kompatybilizującego działania tych dodatków na układy LDPE/PP. Wprowadzenie do mieszanin koncentratu nanonapełniacz/kompatybilizator wpływa znacząco (szczególnie w przypadku Nanofilu 5) na podwyższenie parametrów wytrzymałościowych (przewyższających parametry mieszanin z udziałem zarówno samego nanonapełniacza, jak i samego kompatybilizatora), mimo że wg mikrografii TEM nie stwierdzono pełnej eksfoliacji płytek nanokrzemianu w osnowie LDPE/PP.

EN

Introduced work refers research over nanocomposites with the polyolefine matrix polyethylene/polypropylene with of powder nanofiller, clays-montmorillonites. Poliolefine (the main of polyethylene LDPE, HDPE and polypropylene PP) are dominating in postconsumer wastes. The aspect of this research is recycling of PP and PE wastes without segregation necessity. Polymer blends produced from those unseparated polymer wastes seem to be one of the ways to receive utilisable products. Three different mixtures of LDPE/PP blends are prepared (% wt.): 85%LDPE/15%PP; 50%LDPE/50%PP and 15%LDPE/85%PP. Using this blends the nanocomposites by adding to them the concentrates - "master batch" was produced. To the blends the concentrates of nanofiller (Organobentonit, Nanofil 5)/compatybilizer (Polybond X5104 - PB) was added. The content of nanofiller and compatybilizer in nanocomposites was properly 5 and 10% weights. For the comparison one prepared also LDPE/PP blends with the participation alone of compatybilizer (10wt. %) and LDPE/PP blends with the participation alone nanofiller (5wt. %). Blends of LDPE/PP and nanocomposites were compounded by melt mixing using the corotating, twin-screw Mapre's extruder having an L = 32D, by screw speed 300 rpm. Normalized samples for evaluation of the mechanical properties by using BOY's type 15S screw injection moulding machine were moulded. Present paper shows results of mechanical properties - tensile strength [delta]fm) and flexural strength ([delta]fm), elasticity modulus (Et) and flexural modulus(Ef), elongation at break ([epsilon]B, thermal properties (DSC, DMTA) and morphological structure of blends and of nanocomposites (TEM, SEM). The SEM of rupture surfaces of the samples stretched at the liquid nitrogen (brittle fracture) were taken. Polyolefine blends (LDPE/PP) are thermodynamically immiscible, DSC and DMTA of them demonstrated measurement of two glass transition temperatures (Tg) respectively for: LDPE and PP independently of the composition. One ascertained that one could not discern compatybilizing of the activity-introduced nanofilers: Organobentonit as and Nanofil 5. The introduction to blend 10 wt. % compatybilizer apparently improves all measured mechanical parameters, aside from the participation PP, does not influence instead on the change of glass temperatures and melt of base polymers in the blend. The morphological analysis (SEM) showed that mixtures of LDPE/PP/PBX5104 and LDPE/PP/nanofiller are immiscible (obtained structures are heterogeneous). The addition to blends of the concentrate nanofiller/compatybilizer influences significantly the increasing of mechanical parameters. TEM image did not show full exfoliation of plate's clay in the matrix LDPE/PP.