Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wpływ obróbki cieplnej na strukturę i właściwości nanokompozytów poliamid 6/nanorurki haloizytowe

Kelar K., Mencel K.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2014

|

[R.] 20, nr 5 (161)

405--409

PL

Nanokompozyty poliamidu 6 (PA6) z haloizytowymi nanorurkami (HNT) wytwarzano z użyciem wytłaczarki dwuślimakowej współbieżnej i następnie wtryskiwano próbki do badań, stosując wtryskarkę tłokową. Zawartość HNT w osnowie poliamidowej wynosiła 5% mas. i 10% mas. Obróbkę cieplną niemodyfikowanego PA6 oraz nanokompozytów prowadzono w oleju silikonowym w temp. 150 ± 2°C, wygrzewając próbki przez 3 godziny i następnie chłodzono w ośrodku wygrzewającym z szybkością 0,4 K/min. Na podstawie badań metodą różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC) stwierdzono, że w wyniku zastosowanej obróbki cieplnej zwiększyło się uporządkowanie segmentów makrocząsteczek osnowy poliamidowej, co znalazło odzwierciedlenie we właściwościach mechanicznych niemodyfikowanego PA6 oraz badanych nanokompozytów. Wyższa wartość temperatury, w której krystalizacja zachodzi z maksymalną szybkością (Tkr) oraz większa zawartość fazy krystalicznej w kompozytach świadczą o tym, że haloizytowe nanorurki są nukleantami dla osnowy poliamidowej.

EN

The nanocomposites of polyamide 6 (PA6) with halloysite nanotubes (HNT) were prepared by extrusion using co-rotating twin-screw extruder and then the standard test specimens were injection moulded. The content of HNT in the nanocomposites was 5 or 10 weight percent. The heat treatment of unmodified PA6 and nanocomposites was carried out in silicone oil in temp. 150 ± 2°C. The samples were annealed for 3 hours and then cooled at a rate of 4 K/min. Differential scanning calorimetry (DSC) results that annealing caused an increase of crystallinity of polyamide matrix. After an annealing treatment nanocomposite with better mechanical properties was obtained. Halloysite nanotubes in polyamide matrix plays a role as nucleating agent.

2

Wpływ haloizytowych nanorurek, antypirenu i elastomeru na strukturę, palność i właściwości mechaniczne poliamidu 6

Kelar K., Mencel K.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2013

|

[R.] 19, nr 3 (153)

187--190

PL

Analizowano wpływ wybranych modyfikatorów (nanonapełniacz, antypiren, elastomer) na strukturę, palność oraz właściwości mechaniczne poliamidu 6 (PA6). Kompozyty otrzymano metodą wytłaczania przy użyciu wytłaczarki dwuślimakowej. Stopień zdyspergowania haloizytowych nanorurek (HNT) w poliamidowej matrycy analizowano na podstawie map rozkładu atomów krzemu w kompozytach. Oznaczano palność metodą UL-94, cechy wytrzymałościowe w próbie statycznego rozciągania oraz udarność próbek z karbem. Stwierdzono, że badane kompozyty mają klasę palności V0, dobre właściwości wytrzymałościowe oraz zwiększoną w stosunku do niemodyfikowanego PA6 odporność na uderzenia. Wprowadzane modyfikatory zmniejszają wydłużenie przy zerwaniu matrycy poliamidowej.

EN

Studies on the influence of selected modifiers (nanofiler, flame retardant, elastomer) on the structure, flammability and mechanical properties of polyamide 6 (PA6) have been presented. The composites were prepared by extrusion using a twin-screw extruder. The degree of dispersion of halloysite nanotubes (HNT) in polyamide matrix was analyzed by mapping the distribution of silicon atoms in the composites. The following methods were used: flammability UL-94 test, strength characteristics in the static tensile test and the notched impact strength. I was found that the composites have V0 flame class, good strength properties and increased impact strength in the relation to the unmodified PA6. The elongation at break of these composites decreased due to the addition of the modifiers.

3

Badania DMTA kompozytów poliamid 6/haloizytowe nanorurki

Olejniczak J., Kelar K.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2013

|

[R.] 19, nr 3 (153)

239--241

PL

Zbadano wpływ haloizytowych nanorurek (HNT) na strukturę kompozytów na bazie poliamidu 6 (PA6/HNT). Zawartość HNT w kompozytach wynosiła 1,5; 3; 5; 10 i 20% mas. Kompozyty wytwarzano metodą wytłaczania z użyciem wytłaczarki dwuślimakowej, współbieżnej. Dla porównania badano niemodyfikowany PA6. Po oznaczeniu rzeczywistej zawartości HNT w kompozytach (badanie zawartości popiołu), zbadano ich strukturę metodą dynamicznej analizy termomechanicznej (DMTA). Badania DMTA prowadzono w zakresie od -135°C do 150°C. Stwierdzono, że HNT wpływają na temperaturę przejść relaksacyjnych oraz moduł zachowawczy matrycy poliamidowej. Haloizytowe nanorurki w całym zakresie temperatury zwiększają sztywność matrycy poliamidowej, przy czym im większa zawartość HNT, tym moduł zachowawczy kompozytów jest większy.

EN

The influence of halloysite nanotubes (HNT) on the structure of composites based on polyamide-6 (PA6/HNT) has been investigated. The content of HNT in the composites was 1.5, 3, 5, 10 and 20wt. %. The composites were prepared by extrusion using a co-rotating twin screw extruder. For comparison, unmodified PA6 was studied. After determining the actual content of HNT in the composites (study of ash content), we examined their structure by dynamic mechanical thermal analysis (DMTA). DMTA study was carried out in the range of -135°C to 150°C. It was found that HNT affected the temperature of relaxation transitions and the storage modulus of the polyamide matrix. Halloysite nanotubes throughout the temperature range increases the rigidity of the polyamide matrix, wherein the larger the content of HNT, the composite storage modulus is higher.

4

Analiza wybranych właściwości kompozytów anionowych PA6/POSS

Mencel K., Kelar K., Sterzyński T.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2013

|

[R.] 19, nr 3 (153)

231--234

PL

Metodą anionowej polimeryzacji ε-kaprolaktamu, w obecności silseskwioksanu (0,1 lub 0,5% mas.) wytworzono nanokompozyty poliamid 6/POSS. Odlewy rozdrabniano i metodą wtryskiwania wytwarzano znormalizowane próbki do badań. Oznaczano: wskaźnik szybkości płynięcia (MFR), cechy wytrzymałościowe w próbie statycznego rozciągania, udarność oraz strukturę metodą dynamicznej analizy termomechanicznej (DMTA). Badania DMTA prowadzono w zakresie temperatury od -130°C do 180°C; wyznaczano temperaturę przejść relaksacyjnych oraz moduł zachowawczy poliamidu 6 i nanokompozytów. Stwierdzono, że dodatek POSS wpływa na wskaźnik szybkości płynięcia oraz temperaturę zeszklenia nanokompozytów. Ponadto stwierdzono, że moduł zachowawczy (E’) nanokompozytów w zakresie temperatury od -130°C do 10°C jest wyższy niż niemodyfikowanego PA6.

EN

A method of in situ anionic bulk polymerization of ε-caprolactam, in the presence of silsesquioxane (0.1 or 0.5 % by weight), was used for the preparation of polyamide 6/POSS nanocomposites. The polymerization product was mechanically crushed, and the pellets of PA6 and PA6/POSS nanocomposites were injection moulded and the standard test specimens for measurements were obtained. The melt flow rate (MFR), strength properties in a static tensile test, tension impact and dynamic mechanical thermal analysis (DMTA) were examined. The temperature of relaxation transitions and values of storage modulus (E’) of PA6 and its nanocomposites was determined using DMTA measurements in the temperature range between -130°C and 180°C. It was shown that POSS affects the melt flow rate and glass transition temperature (Tg) of the nanocomposites. It was shown that the values of storage modulus (E’) of the nanocomposites in the temperature range between -130°C and 10°C were higher as compared to the modulus of neat PA6.

5

Badanie palności poliamidu 6 modyfikowanego bezhalogenowym antypirenem

Kelar K., Mencel K., Kemnitz Ł.

Przemysł Chemiczny

|

2013

|

T. 92, nr 9

1755-1758

PL

Przedstawiono wyniki badań palności (test UL94, indeks tlenowy) oraz właściwości mechanicznych (statyczne rozciąganie) poliamidu 6 (PA6) i poliamidu 6 modyfikowanego bezhalogenowym antypirenem (Exolit OP1312). Badano próbki suche oraz kondycjonowane w wodzie przez 24 h. Mieszaninę PA6 i antypirenu (10 phr oraz 15 phr) wytłaczano z użyciem wytłaczarki dwuślimakowej współbieżnej. Zgranulowane wytłoczyny wtryskiwano. Stwierdzono, że woda zawarta w próbkach wpływa nie tylko na właściwości mechaniczne, ale również na ich palność.

EN

Polyamide 6 was compounded with a com. phosphate- based fire retardant (10 or 15 phr) by extrusion, formed by injection molding, soaked in H2O at 20°C for 24 h and studied for tensile strength and flammability. The polymer contg. 15 phr of the fire retardant was non-flammable. The presence of H2O in the polymer matrix resulted in decreasing its inflammability.

6

Badania nieizotermicznej krystalizacji poliamidu 6 i nanokompozytów poliamid 6/haloizytowe nanorurki

Kelar K., Olejniczak J., Barczewski M.

Przemysł Chemiczny

|

2013

|

T. 92, nr 3

347-351

7

Wpływ modyfikatorów na palność i właściwości fizyczne poliamidu 6

Kelar K., Jurkowski B., Mencel K.

Polimery

|

2013

|

T. 58, nr 5

365-370

PL

Analizowano wpływ wybranych modyfikatorów (antypirenu, antyutleniacza, nanonapełniacza) na właściwości palne, pożarowe oraz mechaniczne poliamidu 6 (PA 6). Oznaczano masowy wskaźnik szybkości płynięcia, indeks tlenowy, palność metodą UL-94, właściwości termograwimetryczne oraz cechy wytrzymałościowe w próbie statycznego rozciągania. Metodą kalorymetru stożkowego oznaczano szybkość wydzielania dymu i ciepła, zapalność materiału, gęstość dymu oraz toksyczność fazy lotnej tworzącej się podczas rozkładu badanych materiałów, w warunkach gęstości strumienia cieplnego 35 kW/m2. Stwierdzono, że najkorzystniejszy efekt modyfikacji pod względem poprawy bezpieczeństwa pożarowego materiałów uzyskano w przypadku zastosowania trzech modyfikatorów jednocześnie: 16 % mas. Exolitu, 0,5 % mas. Irganoxu oraz 5 % mas. modyfikowanego aminą montmorylonitu.

EN

Studies on the influence of selected modifiers (flame retardant, antioxidant, nanofiller) on the ignition, combustion and mechanical properties of polyamide 6 (PA 6) have been presented. The following methods were used: melt flow index (Table 2), oxygen index (Table 2), flammability UL-94 test (Table 2), thermogravimetric analysis (Fig. 2, Table 2) and strength characteristics in the static tensile test (Table 4). The smoke formation and heat release rate, the flammability of the material as well as the smoke density and toxicity of the volatile gas products released during the decomposition of the studied materials were determined using the cone calorimeter method under 35 kW/m2 heat flux conditions (Fig. 3, Table 3). It was found that the simultaneous use of three modifiers: 16 wt. % Exolite, 0.5 wt. % Irganox and 5 wt. % amine modified montmorillonite was most advantageous in terms of improving the fire safety of the materials.

8

Modyfikacja poliamidu 6 haloizytowymi nanorurkami

Kelar K., Olejniczak J., Mencel K.

Polimery

|

2013

|

T. 58, nr 1

18-23

PL

Zbadano wpływ haloizytowych nanorurek (HNT) na strukturę, właściwości cieplne i mechaniczne kompozytów na bazie poliamidu 6 (PA 6/HNT). Zawartość HNT w kompozytach wynosiła 2, 4 lub 6 % mas. Kompozyty otrzymano na drodze dwukrotnego wytłaczania przy użyciu wytłaczarki jednoślimakowej. Stopień zdyspergowania HNT w poliamidowej matrycy analizowano na podstawie map rozkładu atomów krzemu w kompozytach. Oznaczano: wskaźnik szybkości płynięcia (MFR), rzeczywistą zawartość HNT w kompozytach, cechy wytrzymałościowe w próbie statycznego rozciągania, strukturę — metodą skaningowej kalorymetrii różnicowej (DSC) i dynamicznej analizy termomechanicznej (DMTA). Stwierdzono, że stopień zdyspergowania HNT w matrycy polimerowej zależy od ich masowego udziału oraz, że nanorurki haloizytowe wpływają na proces krystalizacji PA 6 w kompozytach. Wykazano, że dwukrotne wytłaczanie powoduje częściową degradację makrocząsteczek PA 6.

EN

The effect of halloysite nanotubes (HNT) (Fig. 1) on the structure as well as thermal and mechanical properties of the composites based on polyamide-6 (PA 6/HNT) has been studied. The content of HNT in the composites was 2, 4 or 6 weight percent. The composites were prepared by double extrusion using a single-screw extruder. The degree of dispersion of HNT in polyamide matrix was analyzed by mapping the distribution of silicon atoms in the composites. The melt flow rate (MFR, Table 1), actual content of HNT in the composites (Table 1), strength properties in a static tensile test as well as the structure by differential scanning calorimetry (DSC, Fig. 3, Fig. 4, Table 2) and dynamic mechanical thermal analysis (DMTA, Fig. 5, Fig. 6, Table 3) were examined. It was found that the degree of HNT dispersion in the polymer matrix depended on their weight content and that the presence of HNT affected the process of PA 6 crystallization in the composites (Fig. 2, Table 2). It was indicated that the double extrusion resulted in a partial degradation of PA 6 macromolecules (Table 1).

9

Effect of flame retardants on flammability of polyamide 6/montmorillonite composites

Kelar K., Mencel K.

Archives of Mechanical Technology and Automation

|

2013

|

Vol. 33, no. 1

27--35

EN

The paper analyses effects of certain flame retardants (melamine, Exolit) on flammability and fire properties of polyamide 6/montmorillonite nanocomposites and is based on research into melt flow rate, oxygen index, UL-94 flammability and thermogravimetric analysis. The cone calorimeter method was used to determine smoke and heat release rates, the ignitability hazard posed by the material, smoke density and toxicity of the gas phase occurring during the decomposition of the tested materials with the heat flux of 35 kW/m2. It was proved that Exolit-modified materials provided more effective fire protection.

PL

Analizowano wpływ wybranych antypirenów (melaminy, exolitu) na właściwości palne i po-żarowe nanokompozytów poliamidowo-montmorylonitowych. Badano wskaźnik szybkości pły-nięcia, indeks tlenowy, palność metodą UL-94 oraz prowadzono badania termograwimetryczne. Metodą kalorymetru stożkowego oznaczano szybkość wydzielania dymu i ciepła, zapalność mate¬riału, gęstość dymu oraz toksyczność fazy lotnej powstającej podczas rozkładu badanych materiałów w warunkach gęstości strumienia cieplnego 35 kW/m2. Z punktu widzenia bezpieczeństwa pożarowego materiałów korzystniejszy efekt modyfikacji uzyskano w przypadku użycia exolitu.

10

Badanie wybranych właściwości odpadowej folii polietylenowej

Kelar K., Mencel K.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2012

|

[R.] 18, nr 6

587-589

PL

W pracy porównano właściwości poużytkowego polietylenu z materiałem pierwotnym. Badanymi materiałami były: regranulat polietylenowy (PE-reg) produkowany przez firmę "Plast-recykling" z Włocławka oraz polietylen małej gęstości (PE-LD) produkowany przez Petrochemię w Płocku. W celu określenia właściwości przetwórczych zbadano wskaźnik szybkości płynięcia (MFR). Ponadto zbadano: gęstość, temperaturę topnienia oraz właściwości mechaniczne (wytrzymałość na rozciąganie, udarność próbek z karbem metodą Charpy'ego). Stwierdzono, że regranulat polietylenowy ma odpowiednie właściwości, umożliwiające zastosowanie go wszędzie tam gdzie wymagane są dobre właściwości mechaniczne.

EN

In this study were compared the properties of post-consumer polyethylene with the virgin material. The testing materials were: regranulate of polyethylene (reg-PE) produced by "Plast-recykling" in Włocławek and the virgin low density polyethylene (LDPE), produced by Petrochemistry in Płock. In order to quantify processing properties, melt flow rate (MFR) were measured. In this work following properties were investigated: density, melting point and mechanical properties (tensile strength and Charpy's notched impact strength). The recycled PE exhibit suitable properties leading to applications that require good mechanical properties.

11

Modyfikowany silseskwioksanem (POSS) poliamid 6 wytwarzany metodą anionowej polimeryzacji e-kaprolaktamu

Kelar K., Mencel K., Sterzyński T., Dutkiewicz M., Maciejewski H.

Polimery

|

2012

|

T. 57, nr 10

697-704

PL

Prowadzono proces polimeryzacji anionowej e-kaprolaktamu zawierającego zdyspergowany silseskwioksan (w ilości 0,1 % mas. lub 0,5 % mas.). Badanie kinetyki reakcji oraz stopnia konwersji monomeru, oparte na pomiarach temperatury wykazało, że udział w mieszaninie reakcyjnej 0,5 % mas. silseskwioksanu spowalnia proces polimeryzacji. Ocena kinetyki krystalizacji pozwoliła na stwierdzenie, że wprowadzenie do układu silseskwioksanu prowadzi również do spowolnienia procesu krystalizacji poliamidu 6 oraz obniżenia stopnia krystaliczności (wyniki DSC). Temperaturę zeszklenia (Tg) PA 6 i kompozytów badano metodą DMTA. Wykazano, że w zakresie temperatury od 0 °C do ok. 90 °C wartość modułu zachowawczego (E') kompozytów jest większa niż niemodyfikowanego PA 6. Zaobserwowano także, że ze wzrostem udziału silseskwioksanu w kompozycie PA 6 zmniejsza się jego skurcz odlewniczy i zwiększa chłonność wody.

EN

The anionic polymerization of e-caprolactam containing the dispersed silsesquioxane (0.1 or 0.5 % by weight) was carried out. The study of reaction kinetics (Fig. 1 and 2, Table 1) and degree of monomer conversion (Fig. 3) based on the temperature measurements indicated a slowdown in the polymerization process at 0.5 wt.% silsesquioxane content in the reaction mixture. An investigation of the kinetics of crystallization led to the conclusion that an addition of silsesquioxane resulted in a decrease in the crystallization rate (Fig. 1 and 2, Table 1) and crystallization degree (DSC results, Table 2) of polyamide 6. The glass transition temperature (Tg) of PA 6 and its composites was determined using DMTA measurements (Fig. 6, Table 3). It was shown that the values of storage modulus (E') of the composites in the temperature range between 0 and 90 °C were higher as compared to the modulus of neat polyamide 6 (Fig. 7). It was also observed that with an increase of the silsesquioxane content in the PA 6 composite, a decrease in the casting shrinkage (Fig. 4) is observed along with an increase in the water sorption (Fig. 5).

12

Comparison of flammability behaviour of poly-ethylene and polyethylene/melamine cyanurate/montmorillonite composites

Kelar K., Mencel K., Jurkowski B.

Archives of Mechanical Technology and Automation

|

2012

|

Vol. 32, no. 2

31-39

EN

Polyethylene/melamine cyanurate/montmorillonite and polyethylene/melamine cyanurate /montmorillonite/antioxidant composites were prepared via direct melt mixing using a twin-screw extruder and following were injection molded into standard specimen. In order to characterize the properties of these materials and neat polyethylene, melt flow index, density, structure by scanning electron microscopy (SEM) and flammability were examined. The experimental results showed that the burning time increased (in vertical burning test) from about 100 sec. for polyethylene to 160-166 sec. for composites and the rate of dripping (in horizontal burning test) decreases in polyethylene composites.

PL

Kompozyty polietylen/cyjanuran melaminy/montmorylonit i polietylen/cyjanuran melami-ny/montmorylonit/antyutleniacz wytwarzano metodą mieszania w stanie stopionym z użyciem wytłaczarki dwuślimakowej i następnie przetwarzano metodą wtryskiwania na znormalizowane kształtki do badań. W celu określenia właściwości tych materiałów badano: wskaźnik szybkości płynięcia, gęstość, strukturę metodą skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM) oraz palność. Na podstawie wyników badań stwierdzono, że czas palenia (w teście pionowego palenia) zwiększa się od 100 s dla polietylenu do 160-166 s dla kompozytów polietylenowych oraz że szybkość kapania tworzywa (w teście poziomego palenia) zmniejsza się w przypadku kompozytów polietylenowych.

13

Struktura i właściwości recyklatów mieszanin poliamid 6/SEBS-graft-MA

Kelar K., Mencel K.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2011

|

[R.] 17, nr 5

316-318

EN

The article presents the results of influence reprocessing on the structure and properties of polyamide 6/SEBS-g-MA blends. In this work following investigation were made: melt flow index, morphology of fracture surface (SEM), mechanical properties (tensile strength, Charpy's notched impact strength).

14

Modyfikacja polietylenu haloizytowymi nanorurkami. Część II. Właściwości kompozytów

Kelar K., Mencel K., Olejniczak J.

Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji

|

2011

|

vol. 31, nr 3

69-75

PL

W artykule opisano badania właściwości kompozytu bimodalnego polietylenu dużej gęstości (PE-HD) z haloizytowymi nanorurkami (HNT). Jako kompatybilizator stosowano polietylen szczepiony bezwodnikiem maleinowym (PE-gratf-MA). Zawartość HNT w kompozytach wynosiła 2% wag., a stężenie VE-graft-MA 5% wag. Kompozyty wytłaczano z użyciem jednoślimakowej wytłaczarki Brabender z zamontowanym mieszalnikiem statycznym. Próbki do badań wytwarzano z użyciem wtryskarki Engel, która była wyposażona w mieszalnik dynamiczny, zwiększający intensywność mieszania składników. Zbadano: wskaźnik szybkości płynięcia, cechy wytrzymałościowe w próbie statycznego rozciągania oraz udarność próbek z karbem metodą Charpy'ego.

EN

The properties of bimodal high density polyethylene (PE-HD) composite with halloysite nanotubes (HNT) were investigated in the work. Polyethylene grafted with maleic anhydride (PE-g--MA) as a compatibilizer was used. The percent contribution of HNT in composite was on 2 wt. % and PE-g-MA in composite was on 5 wt. %. Composites were extruded in a Brabender single-screw extruder, equipped with the static mixer. Samples were produced using injection moulding Engel machine, which was equipped with dynamic mixer, increasing the intensity of mixing components. There were carried out following tests: melt flow index, tensile strength and Charpy notched impact strength.

15

Modyfikacja polietylenu haloizytowymi nanorurkami. Część I. Struktura kompozytów

Kelar K., Mencel K., Olejniczak J.

Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji

|

2011

|

Vol. 31, nr 1

103-111

PL

Badano strukturę kompozytu bimodalnego polietylenu dużej gęstości (PE-HD) z haloizyto-wymi nanorurkami (HNT). Jako kompatybilizator stosowano polietylen szczepiony bezwodnikiem maleinowym (PE-gra/f-MA). Zawartość HNT w kompozytach wynosiła 2% wag., a stężenie PE--grafi-MA 5% wag. Kompozyty wytłaczano z użyciem jedno ślimakowej wytłaczarki Brabender z zamontowanym mieszalnikiem statycznym. Próbki do badań wytwarzano z użyciem wtryskarki Engel, która była wyposażona w mieszalnik dynamiczny, zwiększający intensywność mieszania składników. Zbadano: rzeczywistą zawartość HNT w kompozytach, powierzchnię przełomów metodą skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM) i metodą skaningowej kalorymetrii różnicowej (DSC).

EN

In the work the structure of bimodal high density polyethylene (PE-HD) composite with hallo-ysite nanotubes (HNT) was investigated. Polyethylene grafted with maleic anhydride (PE-g--MA) as a compatibilizer was used. The percent contribution of HNT in composite was on 2 wt. % and PE-g-MA in composite was on 5 wt. %. Composites were extruded in a Brabender single-screw extruder, equipped with the static mixer. Samples were produced using injection moulding Engel machine, which was equipped with dynamic mixer, increasing the intensity of mixing components. There were carried out following tests: study the actual content of HNT in the composite, studies by scanning electron microscopy (SEM) breakthroughs and studies by differential scanning calorimetry (DSC).

16

Wpływ cyjanuranu melaminy i SEBS-graft-MA na palność i właściwości kompozytu poliamidowo-montmorylonitowego

Kelar K., Mencel K., Jurkowski B.

Zeszyty Naukowe Politechniki Poznańskiej. Budowa Maszyn i Zarządzanie Produkcją

|

2010

|

Nr 12

139-146

PL

Kompozyt poliamidowo-montmorylonitowy (PA6/MMT) modyfikowano cyjanuranem melaminy (CM) oraz kopolimerem triblokowym styren/(etylen/butylen)/styren szczepionym bezwodnikiem maleinowym (SEBS-grat-MA). W celu określenia właściwości tych materiałów badano: zawartość montmorylonitu, rozkład atomów krzemu w kompozycie, chłonność wody, cechy wy-: trzymałościowe w próbie rozciągania, udarność próbek z karbem metodą Charpy'ego oraz palność. Badania wykazały, że wprowadzenie SEBS-graf-MA do kompozycji PA6/MMT+CM powoduje spadek wytrzymałości i modułu sprężystości przy rozciąganiu, natomiast wydłużenie przy zerwaniu i udarność próbek z karbem zwiększają się.

EN

In this work polyamide-montmorillonite composite (PA6/MMT) was modified with melamine cyanurate (CM) and maleated styrene-ethylene-butylene-styrene (SEBS-g-MA) copolymer. In order to characterize the properties of these materials, map distribution of silicon montmorillonite in composite, MMT content in specimens, sorption of water, tensile strength, Charpy's notched impact strength, and flammability were examined. The experimental results showed that the addition of SEBS-g-MA to PA6/MMT composite led to decrease in the tensile strength and modulus, however, the elongation at break and notched impact strength increased significantly.

17

Technologia wytwarzania kompozytów poliamidowo-montmorylonitowych o zwiększonej udarności

Kelar K., Mencel K., Jurkowski B.

Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji

|

2010

|

Vol. 30, nr 3

179-192

PL

Badano strukturę i właściwości poliamidu 6 (PA6), kompozytu PA6 z modyfikowanym aminą montmorylonitem (MMT), mieszaniny PA6 z kopolimerem triblokowym styren/(etylen/butylen) /styren szczepionym bezwodnikiem maleinowym (SEBS-gra/ż-MA) oraz kompozytu PA6+MMT+ - S E B S-graft-MA. Stężenie MMT i SEBS-gra/?-MA w kompozytach wynosiło po 5% wag. Próbki do badań wytwarzano z użyciem wtryskarki Engel, która była wyposażona w mieszalnik dynamiczny, zwiększający intensywność mieszania składników. Przeprowadzono: badania rzeczywistej zawartości MMT w kompozytach, badania metodą skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM) powierzchni przełomów oraz analizę rozkładu atomów krzemu, wskaźnika szybkości płynięcia, chłonności wody, badania metodą kalorymetrii skaningowej (DSC), cech wytrzymałościowych w próbie statycznego rozciągania oraz udarności próbek z karbem metodą Charpy'ego. Badania wykazały, że MMT zmienia strukturę krystaliczną osnowy poliamidowej, a kopolimer SEBS--graft-MA jest kompatybilny z PA6 i poprawia odporność na uderzenia kompozytów poliamido-wo-montmorylonitowych. Chłonność wody kompozytów jest mniejsza niż niemodyfikowanego PA6.

EN

The structure and properties of polyamide 6 (PA6), PA6 composite with amine-modified montmorillonite (OMMT, NanofilŽ SE 3010), binary blend of PA6 with maleated sty-rene/(ethylene/butylenes)/styrene copolymer (SEBS-g-MA, KratonŽ FG1901X) and PA6+ +OMMT+SEBS-g-MA composite, was investigated in the work. The percent contribution of OMMT and SEBS-g-MA in composite was on 5 wt. %. Samples were produced using injection moulding Engel machine, which was equipped with dynamic mixer, increasing the intensity of mixing components. The following tests were carried out: study the actual content of montmorillonite in the composite, studies by scanning electron microscopy (SEM) breakthroughs and analyzing the surface distribution of silicon atoms, melt flow index, sorption of water, studies by differential scanning calorimetry (DSC), tensile strength and Charpy notched impact strength. Investigation has shown that montmorillonite changes the crystal structure of polyamide 6, and SEBS-g-MA copolymer is compatible with PA6 and it corrects on impacts resistant of polyamide-montmorillonite composites. Resistance of composite to water was improved.

18

Samogasnące kompozyty poliamidu 6 o zwiększonej udarności

Kelar K., Mencel K., Jurkowska B.

Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji

|

2010

|

Vol. 30, nr 1

159-168

PL

Poliamid 6 (PA6) jest ważnym polimerem termoplastycznym, powszechnie stosowanym w przemyśle elektrycznym i elektronicznym. Jednakże jest on polimerem palnym, co ogranicza jego wykorzystanie. W badaniach PA6, PA6 modyfikowany cyjanuranem melaminy - CM (stężenia 5, 10, 15% wag.) oraz mieszaninę PA6 z kopolimerem styren - etylen - butylen - styren szczepiony bezwodnikiem maleinowym - SEBS-graftMA i CM (stężenie CM i SEBS-graft-MA po 10% wag.) przetwarzano metodą wtryskiwania na znormalizowane kształtki. W celu określenia właściwości tych materiałów badano: wskaźnik szybkości płynięcia, gęstość, chłonność wody, cechy wytrzymałościowe w próbie rozciągania, udarność próbek z karbem metodą Charpy'ego i palność. Na podstawie wyników badań stwierdzono, że CM wpływa na zmniejszenie chłonności wody kompozycji polimerowych, na zwiększenie modułu sprężystości przy rozciąganiu wytworzonych materiałów - zmniejsza ich wydłużenie przy zerwaniu i udarność próbek z karbem. Ponadto wykazano, że CM jest skutecznym opóźniaczem palenia już przy zawartości w PA6 wynoszącej 5 - 10% wag. Badania wykazały, że wprowadzenie SEBS-gra/f-MA do kompozycji PA6+CM powoduje zmniejszenie wytrzymałości i modułu sprężystości przy rozciąganiu, natomiast wydłużenie przy zerwaniu i udarność próbek z karbem wyraźnie się zwiększają.

EN

Polyamide 6 (PA6) is an important engineering thermoplastics polymer widely applied, mainly in electrical and electronic industries. However, neat PA6 is flammable, thus restricting the applications in these fields. In this work PA6, PA6 modified with melamine cyanurate - CM (concentration: 5; 10; 15 wt. %), and blend of PA6 with maleated styrene-ethylene-butylene-styrene (SEBS-g-MA) copolymer and CM (concentration CM and SEBS-g-MA were on 10 wt. %) were injection molded into standard specimen. In order to characterize the properties of these materials, melt flow index, density, sorption of water, tensile strength, Charpy's notched impact strength, and

19

Wpływ naprężeń ścinających na strukturę i właściwości nanokompozytów poliamid 6/montmorylonit

Mencel K., Kelar K., Jurkowski B.

Polimery

|

2009

|

T. 54, nr 5

361-369

PL

Przedstawiono wpływ naprężeń ścinających, występujących w toku wytłaczania nanokompozytów poliamidowo-montmorylonitrylowych przy użyciu zestawów prototypowych mieszalników: statycznego i dynamicznego, na stopień zdyspergowania organicznie modyfikowanego montmorylonitu (MMT) w matrycy poliamidowej (PA 6), oraz na strukturę, właściwości cieplne i mechaniczne nanokompozytów PA 6/MMT. Stopień dyspersji MMT analizowano na podstawie mikrofotografii SEM powierzchni przełomów i mapy rozkładu atomów krzemu w nanokompozytach. Stwierdzono, że zdyspergowanie MMT w matrycy polimerowej wyraźnie zależy od naprężeń ścinających, oraz, że obecność montmorylonitu wpływa na proces krystalizacji PA 6 w nanokompozytach. Pomimo niecałkowicie jednorodnego rozproszenia MMT w matrycy moduł sprężystości przy rozciąganiu i wytrzymałość a także stabilność termiczna nanokompozytów osiągają wartości większe niż niemodyfikowany PA 6. Nanocząstki glinki w nanokompozytach uprzywilejowują tworzenie się bardziej elastycznej postaci krystalograficznej ?. Większa wytrzymałość i moduł sprężystości nanokompozytów świadczą o tym, że dominujący wpływ na te cechy ma wzmacniający efekt MMT a nie postać krystalograficzna. Zbyt duże naprężenia ścinające powodują częściową degradację makrocząsteczek. Badania wykazały, że wydłużenie przy zerwaniu i udarność próbek z karbem nanokompozytów są mniejsze niż niemodyfikowanego PA 6.

EN

The effects of shear stress occurring during polyamide 6/montmorillonite nanocomposites' extrusion, with use of static and dynamic prototype mixers, on the dispersion degree of organically modified montmorillonite (OMMT) in polyamide matrix (PA 6) and on the structure as well as thermal and mechanical properties of PA 6/MMT were presented. MMT dispersion degree was analyzed based on SEM micrographs of fractures' surfaces and mapping of silicon atoms distributions in nanocomposites. It was found that MMT dispersion in polymer matrix clearly depends on shear stress (Fig. 1) and that MMT presence influences the process of PA 6 crystallization in nanocomposite (Fig. 2, Table 2). In spite of not quite homogeneous dispersion of MMT in a matrix, tensile modulus and strength (Table 4) as well as thermal stability (Fig. 4, Table 2) of nanocomposites are better than for unmodified PA 6. Nanoparticles of clay in nanocomposites favor the formation of more ductile crystallographic ?-form (Fig. 3, Table 2). Better values of strength and tensile modulus of nanocomposites show that not the crystallographic form but MMT dominantly influences these features. Excessive shear stress causes partial degradation of macromolecules (Table 1). The results showed that elongation at break and notched impact strength of nanocomposites were lower than those of unmodified PA 6.

20

Technologia otrzymywania nanokompozytów poliamidowo-montmorylonitowych

Mencel K., Kelar K., Jurkowski B.

Czasopismo Techniczne. Mechanika

|

2009

|

R. 106, z. 1-M

229-235

PL

W artykule przedstawiono badania struktury i właściwości poliamidu 6 (PA6) niemodyfikowanego i modyfikowanego montmorylonitem. Nanokompozyt PA6/MMT wytwarzano technologią wytłaczania, stosując jednoślimakową wytłaczarkę Brabender z zamontowanym mieszalnikiem dynamicznym. Wytłoczyny granulowano i wtryskiwano znormalizowane próbki do badań. Stopień zdyspergowania MMT analizowano metodą SEM i mapę rozkładu atomów krzemu. Pomimo, że zdyspergowanie MMT w nanokompozycie nie jest całkowicie jednorodne, moduł sprężystości przy rozciąganiu i wytrzymałość nanokompozytu są większe niż niemodyfikowanego PA6. Badania wykazały, że wydłużenie przy zerwaniu i udarność próbek z karbem nanokompozytu są mniejsze niż niemodyfikowanego PA6.

EN

The paper presents the results of investigations of structure and properties of polyamide 6 (PA6) nonmodified and modified with montmorillonite. The PA6/MMT composite was extruded in a Brabender single-screw extruder equipped with the dynamic mixer. The product was granulated and, then, injection molded into standard specimens. The degree of dispersion of MMT was monitored by SEM micrographs of fracture surfaces and map distribution of silicon in nanocomposites. Although the dispersion of clay was not completely uniform, the tensile modulus and yield strength of nanocomposites were higher than those of unmodified PA6. The results show that the elongation at break and impact strength of the nanocomposites were lower than those of unmodified PA6.