Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

A multi-analytical approach for the analysis of cation distribution in a aluminoceladonite structure

Kądziołka-Gaweł Mariola, Dulski Mateusz, Czaja Maria, Krzykawski Tomasz, Szubka Magdalena

Acta Geologica Polonica

|

2022

|

Vol. 72, no. 3

353--368

EN

In this paper cation arrangement in two samples of aluminoceladonite, emerald green and dark-green were studied by Mössbauer, Raman and X-ray photoelectron spectroscopies. The X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) spectra obtained in the region of the Si2p, Al2p, Fe2p, K2p, and O1s core levels provided information, for the first time highlighting a route to identify the position of Si, Al, K, and Fe cations in a structure of layered silicates. The XPS analysis showed the presence of Al in tetrahedral and octahedral coordination while the K2p line indicated the possibility of K+ substitution by other cations in interlayer sites. Mössbauer spectroscopy provided information about crystal chemistry with respect to the local electronic and geometric environment around the Fe atom and to distortions of the polyhedra. It turned out that iron was located mostly in the cis-octahedra position wherein about 75% of iron appeared in the form of Fe3+. The most preferred cation combinations around Fe corresponded to 3Fe3+ ions and MgFe2+Fe3+/2MgFe3+. Raman spectroscopy illustrated aluminium substitution in silicon and iron positions wherein the concentration of the aluminium determined the degree of structural distortion within the layered system. These isomorphic substitutions implied a typical band arrangement in the hydroxyl region, which has not been observed in celadonites so far.

2

Mechanical properties vs biotic degradation of polyamide/layered silicates nanocomposites

Majka T. M., Leszczyńska A., Pielichowski K.

Technical Transactions

|

2017

|

Vol. 12(114)

93--111

EN

The purpose of this study was to obtain polyamide 6 nanocomposites with different organically modified clays and to study the biotic degradation behaviour vs mechanical properties of the obtained materials. Thermal stability of pure organoclays was investigated using thermogravimetric analysis (TGA). The prepared nanocomposites were characterized by X-ray diffraction (XRD) and infrared spectroscopy (IR). The evolution of mechanical properties was also studied. The obtained results confirm good interactions of nanofillers with the polymer, showing the formation of intercalated and/or partially exfoliated structures. The nanocomposites showed higher thermal stability compared to pure polymer, and advantageous mechanical properties. Finally, a discussion related to the effects of biotic degradation on mechanical properties of PA6/MMT nanocomposites is presented.

PL

Celem przeprowadzonych badań było otrzymanie nanokompozytów poliamidowych z różnym typem organicznie modyfikowanej glinki. Stabilność termiczna czystych glinek mierzono za pomocą analizy termograwimetrycznej (TGA). Otrzymane nanokompozyty zostały scharakteryzowane przy wykorzystaniu dyfrakcji promieni rentgenowskich (XRD) oraz spektroskopii w podczerwieni (IR). Zbadano również zmiany własności mechanicznych. Uzyskane wyniki potwierdzają dobrą interkalację nanonapełniaczy z matrycą polimerową, pokazując tworzenie struktur częściowo eksfoliowanych. Nanokompozyty wykazały wyższą stabilność termiczną w porównaniu do czystego poliamidu. Artykuł zamyka dyskusja związana ze skutkami degradacji biotycznej nanokompozytów PA6/MMT na ich właściwości mechaniczne.

3

Structure, Thermal and Mechanical Properties of PP/Organoclay Composite Fibres

Marcinčin A., Marcinčin K., Hricová M., Ujhelyiová A., Janicki J., Ślusarczyk C.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2013

|

Vol. 21, no. 1 (97)

18–-23

EN

In this paper, the effect of the uniaxial deformation of PP/organoclay composite fibers in spinning and drawing on their supermolecular structure as well as thermal and mechanical properties is presented. Commercial organoclays Cloisite C15A and Cloisite C30B, both based on montmorillonite (MMT), were used as inorganic fillers in the experimental work. The supermolecular structure of fibers was investigated by DSC analysis and X-ray dif-fraction (WAXS). The DSC measurements were carried out using the conventional method (CM) and constant length method (CLM), in which fibers of constant length were assured during measurement. The average orientation of fibers was evaluated by the sonic velocity method. The intercalation of polypropylene in interlayer galleries of the organoclay was evaluated by the SAXS method. The tenacity and Young’s modulus of composite fibers were evaluated and discussed with regard to their thermal properties and supermolecular struc-ture, as well as the intercalation and exfoliation of the (nano)filler in the polymer matrix.

PL

W pracy przedstawiono wpływ jednoosiowego odkształcenia włókien kompozytowych PP/krzemiany warstwowe w procesie przędzenia i rozciągania na ich strukturę nadczasteczkową oraz właściwości termiczne i mechaniczne. Jako wypełniacze ceramiczne w badaniach zastosowano Cloisite C15A i Cloisite C30B, wytworzone na bazie montmorylonitu (MMT). W celu zbadania nadcząsteczkowej struktury włókien zastosowano analizę DSC i dyfrakcję promieniowania rentgenowskiego (WAXS). Pomiary DSC przeprowadzono stosując metody konwencjonalne (CM) i metodę opartą na zachowaniu stałej długości włókien (CLM). Średnią orientację włókien oceniono metodą pomiaru prędkości dźwięku. Interkalacja polipropylenu w międzywarstwowe galerie krzemianów warstwowych była oceniona za pomocą metody SAXS. Wytrzymałość na rozciąganie i moduł Younga włókien kompozytowych również zostały wyznaczone i przeanalizowane w zależności od właściwości termicznych i nadcząsteczkowej struktury, jak również interkalacji i eksfoliacji (nano)wypełniaczy w macierzy polimeru.

4

Wpływ nanododatków ceramicznych na charakterystyki tribologiczne biodegradowalnych smarów plastycznych

Kozdrach R.

Tribologia

|

2012

|

nr 4

75-88

PL

W publikacji przedstawiono wyniki badań wpływu dodatków ceramicznych na właściwości tribologiczne wybranych kompozycji smarowych. Do modyfikacji smarów plastycznych wytworzonych na bazie mineralnej, syntetycznej oraz roślinnej i zagęszczonych stearynianem litu zastosowano płomieniową krzemionkę amorficzną AerosilŽ oraz montmorylonit jako przedstawiciel krzemianów warstwowych. Za pomocą aparatu czterokulowego wykonano testy tribologiczne dla smarów bazowych, tzn. niezawierających dodatków modyfikujących, i porównano je z wynikami uzyskanymi dla smarów plastycznych zmodyfikowanych wyżej wymienionymi dodatkami. Do oceny tych właściwości wykorzystano wyniki badań granicznego obciążenia zużycia, obciążenia zespawania, obciążenia zacierającego, granicznego obciążenia zatarcia oraz granicznego nacisku zatarcia. Na podstawie wyników badań tribologicznych wybranych kompozycji smarowych stwierdzono, że zastosowane dodatki modyfikujące w postaci krzemionki amorficznej oraz montmorylonitu korzystnie wpływają na zmianę wartości poszczególnych parametrów określających poziom właściwości smarnych badanych kompozycji smarowych.

EN

The paper presents the results of research of ceramic additives on the change of the tribological properties of selected lubricating compositions. The study used of greases based on paraffin oil of pharmaceutical purity, rapeseed oil, and synthetic oil Priolube 3970. As a thickener of lubricating greases, lithium stearate was used. The lubricating compositions were produced using modified ceramic additives in the form of flame amorphous silica Aerosil and laminated silicates in the form of montmorillonite. These additives in amount of 8% m/m were introduced to the structure of each grease. In the early phase of the experiment, tribological tests of compositions containing from 1 to 10% additives were carried out to determine the optimum amount of lubricating compositions. The tribological tests were carried out using four-balls apparatus for lubricating greases not containing the modified additive, and the results were compared to the results obtained for lubricating greases modified with additives mentioned above. The tribological properties of the tested compositions were determined by measurement of the limiting load of wear (Goz/40), welding load (Fz), scuffing load (Ft), limiting load of scuffing (Foz), and the limiting pressure of seizure (Foz). The research affirmed, that the flame amorphous silica is a less effective modifier for reducing anti-scuffingly by stepwise increasing load of the friction, under conditions of linearly increasing load, seizure, and anti-wear under constant load of the friction than montmorillonite regardless of the base oil. However, the flame amorphous silica improves the resistance to scuffing of the surface layer and wear in relation the basic lubricating compositions.

5

Nanokompozyty polimerowe z udziałem montmorylonitu - otrzymywanie, metody oceny, właściwości i zastosowanie

Olejnik M.

Techniczne Wyroby Włókiennicze

|

2008

|

R. 16, nr 3/4

67-74

PL

W ostatnich latach w licznych światowych ośrodkach naukowych prowadzone są badania nad otrzymywaniem nanokompozytów typu polimer - warstwowy silikat. Jako silikaty warstwowe stosowane są różne glinokrzemiany. Nowe, zawierające glinokrzemiany nanokompozyty, wzbudzają duże zainteresowanie zarówno ze względów poznawczych, jak i użytkowych, ponieważ często wykazują one znaczną poprawę właściwości w porównaniu z klasycznymi polimerami. W artykule przedstawiono szczegółową charakterystykę montmorylonitu (MMT) oraz nanokompozytów z jego udziałem. W związku ze specyficzną budową stosowanego nanonapełniacza omówiono trzy zasadnicze sposoby otrzymywania nanokompozytów polimerowych zawierających MMT, a także zaprezentowano najczęściej stosowane metody ich oceny. Szeroko opisane zostały także właściwości nanokompozytów polimerowych z udziałem MMT, takie jak: właściwości reologiczne, wytrzymałościowe, termiczne, palność, przepuszczalność gazów oraz zwiększenie biodegradowalności. W podsumowaniu artykułu przestawiono przykłady zastosowań przedmiotowych nanokompozytów.

EN

During recent years, many scientific centers worldwide conduct research on obtainment of polymer-layered silicate nano-composites. Various aluminosilicate are in use as the layered silicates. New nano-composites with aluminosilicates attract much interest both due to cognitive and usage reasons, because they often feature remarkable improvement of properties, compared to the classic polymers. The article presents detailed characteristics of montmorillonite (MMT) and nano-composites with MMT. Regarding the special structure of nanofiller applied, three key methods of obtaining the nano-composites with MMT incorporated were discussed, and mostly applied assessment methods were presented. The properties of nano-composites with MMT addition were described widely, including: rheological, thermal properties, strength, flammability, gases permeability and improving the biodegradability. The summary presents also some examples of objective nano-composites.

6

Nanokompozyty polimerowe - rola nanododatków

Olejnik M.

Techniczne Wyroby Włókiennicze

|

2008

|

R. 16, nr 1/2

25-31

7

Modyfikacja krzemianów warstwowych do zastosowań w nanotechnologii

Pagacz J., Pielichowski K.

Czasopismo Techniczne. Chemia

|

2007

|

R. 104, z. 1-Ch

133-147

PL

Krzemiany warstwowe należą do grupy minerałów ilastych i znajdują szerokie zastosowanie m.in. w przemyśle chemicznym, spożywczym i ochronie środowiska. Obecnie duże zainteresowanie w obszarze badań podstawowych i aplikacyjnych koncentruje się na zastosowaniu krzemianów warstwowych (zwłaszcza montmorylonitu) jako nanododatków w kompozytach polimerowych. Aby umożliwić wnikanie makrocząsteczek polimeru pomiędzy warstwy glinokrzemianu, konieczne jest poddanie go procesowi organofilizacji. W niniejszym artykule przedstawiono ogólną charakterystykę krzemianów warstwowych oraz omówiono metody organofilizacji krzemianów warstwowych w aspekcie ich zastosowania w nanokompozytach polimerowych.

EN

Layered silicates belong to the most common used minerals in the chemical and food industry and also in the environmental protection area. Currently research efforts are concentrated on application of the layered silicates (especially montmorillonite) for the polymer nanocomposites preparation. The surface modification by various intercalating agents is required to achieve better dispersion of clays into polymer matrix. In this work general characteristics of layered silicates and methods of organophilization were presented in regard to their applications in polymer nanocomposites.

8

Otrzymywanie i analiza fizykochemiczna krzemianów warstwowych modyfikowanych związkami proadhezyjnymi z grupy silanów

Kozak M., Domka L., Malicka A.

Przemysł Chemiczny

|

2006

|

T. 85, nr 8-9

844-846

PL

W ramach prezentowanych badań zmodyfikowano naturalny bentonit sodowy (Specjal) oraz syntetyczny montmorylonit sodowy przy pomocy środków proadhezyjnych z grupy silanów (3chloropropylotrimetoksysilan, 3-metakryloksypropylotrimetoksysilan). Stopień modyfikacji powierzchni określono przy pomocy dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego (XRD) oraz analizy termicznej (TG, DTG). W badaniach XRD zaobserwowano niewielkie zmiany profili dyfrakcyjnych, natomiast na termogramach DTG zmodyfikowanych silanami glinokrzemianów zaobserwowano w temp. 400–420°C maksima odpowiadające rozkładowi czynnika proadhezyjnego. Przy pomocy skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM) scharakteryzowano również morfologię cząstek przed i po modyfikacji.

EN

Natural Na bentonite contg. 65% montmorillonite and synthetic Na montmorillonite were mixed 2 hrs. in aq. 50% EtOH with 2 wt. parts of 3-chloropropyl (I) or 3-methacryloxypropyl trimethoxysilane (II). The av. particle size of modified montmorillonite was 10–15 ìm vs. the 10 in the original. The II-modified bentonite had particles up to 60 ìm. The interlayer distance in Na montmorillonite was changed by I only slightly, 1.244 vs. 1.265 nm, and likewise in bentonite, regardless of the coupler type. Up to 1000°C, wt. loss was 1%. In I- or II-modified montmorillonite, the loss was 2.8 and 4.7% and the DTG peaks at 390–460 and 345–465°C, resp., were attributed to the decompg. silanes. Only the silane surface was affected and penetration of silane mols. into the interlayer space was insignificant.

9

Charakterystyka fizykochemicznych właściwości naturalnych krzemianów warstwowych stosowanych w syntezie materiałów nanokompozytowych typu elastomer-faza mineralna

Zaborski M., Kaźmierczak A., Szynkowska M.I., Leśniewska E., Kunert A.

Przemysł Chemiczny

|

2006

|

T. 85, nr 1

50-54

PL

Zbadano fizykochemiczne właściwości naturalnych krzemianów warstwowych typu bentonitowego w aspekcie ich zastosowania w syntezie nanokompozytowych materiałów elastomernapełniacz mineralny. W badaniach stosowano metody analizy termicznej, ICP-AES, AAS, XRD, analizy teksturalnej i mikroskopii elektronowej połączonej z mikroanalizą rentgenowską SEMEDS. Badania wykazały, że bentonity wykazują podobieństwo strukturalne i teksturalne, natomiast różnią się składem. Stwierdzono, że jako napełniacz mineralny elastomerów najlepiej stosować bentonit słowacki ze złoża Jelesowy Potok, biorąc pod uwagę zawartość żelaza w bentonitach, którego nawet niewielkie stężenie może katalizować starzenie elastomerów.

EN

Sufrace dehydration, dehydroxylation in the octahedral layers, and possible formation of new silicate phases (at >1000K) were studied in four montmorillonite-rich layered bentonites by DTA, DTG, TG , MS, AAS, and EDS, with Aldrich’s synthetic K-10 montmorillonite used as ref. Polish bentonites contained 15–20% Fe2O3 (Slovak, 1.90%), too much to serve as fillers. Each bentonite contained some quartz (neg. effect on elastomer properties) and KFe15MgO5Si4O10. Major elements were mapped on the surface. The Slovak (Jelesova Potok) bentonite, easy to enrich in montmorillonite, was most suitable, and K-10 was inadvisable, as filler.

10

Nanokompozyty polimerowe

Królikowski W., Rosłaniec Z.

Kompozyty

|

2004

|

R. 4, nr 9

3-15

PL

Artykuł obejmuje przeglądowo zagadnienia nanokompozytów polimerowych. Omawia problematykę interakcji polimer-napełniacz. Rysunki 1-3 przedstawiają charakterystyki dyspersji nanonapełniaczy w polimerze i ilustrują stosunek objętości warstwy granicznej do objętości matrycy. Syntetycznie omówiono nanonapełniacze o cząstkach 3D (proszkowe). Dość obszernie przedstawiono krzemiany warstwowe (2D) i nanokompozyty z ich udziałem. Zobrazowano strukturę tych krzemianów (rys. rys. 4 i 5) oraz możliwe struktury interkalowanej warstwy (rys. rys. 6 i 7). Przedstawiono też (tab. 2) typy nanokompozytów z krzemianami. Omówiono sposoby modyfikacji tych nanonapełniaczy i właściwości otrzymanych z ich udziałem nanokompozytów (rys. rys. 9-11). W kolejnej części artykułu omówiono strukturę, otrzymywanie i właściwości nanorurek węglowych (rys. rys. 13 i 14) (napełniacze 1D) oraz wytwarzanie i właściwości nanokompozytów z ich udziałem (rys. rys. 15 i 16).

EN

Polymer composites are important commercial materials with good mechanical and thermal properties dependent on interface interaction and aspect ratio of fillers. In recent years, polymer-nanoparticle composite materials have attracted the interest of a number of researchers, due to their synergistic and hybrid properties derived from several components. Nanocomposites are a new class of composites with small contents of nanoscale size fillers and excellence properties. Polymer nanocomposites with 3D, 2D and 1D nanoparticles size have been reviewed. First parts of papers contents of introductions and short information on ceramic nanoparticles. The aspect of disintegration, agglomeration and distribution of nanoparticles in polymer matrix (Fig. 1) and polymer-nanofiller interactions were discussed (Fig. 2). The contents of interface and forces of interface interaction (Fig. 3) are very important factors in physical properties of nanocomposites. The silica layered (clay) (2D) and clay based nanocomposites have been showed by the graphic models (Figs. 4, 5) and schematic of intercalation and defoliation processes (Figs. 6, 7). The structure of clay/polymer type of nanocomposites, their properties and application dependent on modification method and contents of the silica layered nanofillers (Tab. 2, Figs. 9-11) have been presented. In next part of papers, the structure and properties (Figs. 13,14) of 1D nanofillers as carbon nanofibers and carbon nanotubes have been characterized. Methods of surface modification of single wall carbon nanotubes and multi wall carbon nanotubes were reviewed. The properties of carbon nanotube/polymer composites and possibilities their applications have been presented (Figs. 15,16).

11

Nanonapełniacze kompozytów polimerowych. Część I. Krzemiany warstwowe

Malesa M.

Elastomery

|

2004

|

T. 8, nr 3

12-17

PL

Kompozyty polimerowe zawierające nanonapełniacze charakteryzują się dużo lepszymi właściwościami wytrzymałościowymi niż kompozyty zawierające napełniacze tradycyjne. Wynika to z możliwości uzyskania lepszej dyspersji nanocząstek w matrycy polimerowej. Obecnie obserwuje się bardzo duże zainteresowanie naukowców opracowywaniem efektywnych sposobów otrzymywania i badaniem właściwości nanokompozytów typu polimer-krzemiany warstwowe. W artykule przedstawiono informacje dotyczące pochodzenia i właściwości napełniaczy z grupy krzemianów warstwowych, głównie montmorylonitu. Dokonano przeglądu metod dystrybucji nanonapełniaczy w polimerze jak również dostępnych w literaturze wyników badań właściwości nanokompozytów polimerowych.

EN

Polymer nanocomposites containing layered silicates are characterized by much better strength properties than composites containing conventional fillers. One of the reasons for this is possibility of obtaining nanoparticle better dispersion in polymer matrix. There is current great interest of researchers in investigation in development efficient methods of preparation and properties of nanocomposites polymer-layered silicates type. In this paper origin and properties of layered silicates fillers, especially montmorillonite, are presented. A review of the methods this fillers distribution in polymer and literature results of examination of polymer nanocomposites properties was done.

12

Nanokompozyty polimerowe. Cz. II. Nanokompozyty na podstawie polimerów termoplastycznych i krzemianów warstwowych

Kacperski M.

Polimery

|

2003

|

T. 48, nr 2

85-90

PL

Przegląd najnowszej literatury (2000-2001) poświęcony metodom otrzymywania i właściwościom nanokompozytów zawierających krzemiany warstwowe oraz polimery termoplastyczne - poliamidy, poliolefiny (polipropylen, polietylen), polistyren i kopolimery styrenu, poli(tereftalan etylenu), poli(metakrylan metylu). Omówiono sposoby wytwarzania kompozytów polegające bądź na mieszaniu składników w fazie stopionej, bądź też na spęcznianiu montmoryłonitu (MMT) w monomerach (substratach w przypadku PET) oraz sposoby modyfikacji MMT. Szczególną uwagę zwrócono na korzystne właściwości mechaniczne nanokompozytów (wytrzymałość na zginanie, naprężenie zrywające, moduł sprężystości przy zginaniu, udarność oraz odporność cieplną).

EN

A review (years 2000-2001) concerns the methods of synthesis and properties of nanocomposites containing layered silicates and thermoplastic polymers such as polyamides, polyolefines (polypropylene, polyethylene), polystyrene and styrene copolymers, poly(ethylene terephthalate) and poly(methyl methacrylate). The methods of composites preparing either by mixing of the components in melt or by swelling of montmorillonite (MMT) in the monomers (substrates in case of PET) as well as the ways of MMT modification have been discussed. Special attention has been paid to the advantageous properties of nanocomposites such as flexural strength, stress at break, flexural modulus, impact strength and thermal resistance.