Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Structure, thermal and mechanical properties of polypropylene composites with nano- and micro-diamonds

Zubrowska A., Masirek R., Piorkowska E., Pietrzak L.

Polimery

|

2015

|

T. 60, nr 5

331--336

EN

The influence of diamond powders on properties of isotactic polypropylene (PP) was investigated. PP composites containing 0.2—5 wt % of the powders with particles of average size between 100 nm and 1 µm were prepared, and their structure and properties were examined. Dispersion of each filler depended on its grain size and content. The presence of fillers raised the crystallization temperature of PP matrix by up to few Celsius degrees. The modulus of elasticity of composites increased with increasing filler content, by up to 40 % in comparison to neat PP. The tensile impact strength of the composites with 1µm powders and also the other composites at the filler content as low as 0.2 wt % improved by up to 30%. The composites did not exhibit any decrease in the yield strength and retained good drawability. The elongation at break exceeded 1000 % in most cases. Examination of the uniaxially drawn specimens revealed that the filler grains separated from the PP matrix during drawing.

PL

Badano wpływ proszków diamentowych na właściwości izotaktycznego polipropylenu (PP). Wytworzono kompozyty PP zawierające 0,2—5 % mas. proszków ośrednich rozmiarach cząstek wzakresie od 100 nm do 1 µm oraz zbadano ich strukturę i właściwości. W każdym przypadku dyspersja napełniacza zależała od rozmiarów ziaren i ich zawartości w kompozycie. Obecność napełniaczy wywołała podwyższenie, maksymalnie o kilka stopni Celsjusza, temperatury krystalizacji matrycy polipropylenowej. Moduł sprężystości kompozytów zwiększał się wraz ze zwiększeniem zawartości napełniacza (maksymalnie o 40 %). Odporność na zerwanie udarowe kompozytów z proszkami o ziarnach wielkości 1µm oraz pozostałych kompozytów z zawartością napełniaczy wynoszącą 0,2 % mas., wzrosła, maksymalnie o 30 %. Naprężenie na granicy plastyczności kompozytów nie uległo zmniejszeniu, została też utrzymana dobra ciągliwość. W większości przypadków wydłużenie przy zerwaniu przekroczyło 1000%. W trakcie badania odkształconych próbek stwierdzono, że podczas jednoosiowego rozciągania zachodziło oddzielanie się ziaren napełniaczy od matrycy polipropylenowej.

2

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

Świątek-Prokop J.

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

|

2014

|

T. 2

391-398

PL

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

EN

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

3

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

Hybiak D., Garbarczyk J.

Polimery

|

2014

|

T. 59, nr 7-8

585--591

EN

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

PL

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

4

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

Borysiak S.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2008

|

Vol. 16, no. 6 (71)

93--96

EN

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

PL

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

5

Reologiczna i strukturalna ocena mieszanin polimerowych w warunkach inwersji faz

Kruszelnicka I., Sterzyński T.

Polimery

|

2005

|

T. 50, nr 5

358-364

PL

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

EN

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

6

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

Łężak E., Bartczak Z.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2005

|

Vol. 13, no. 5 (53)

51--56

EN

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

PL

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

7

Influence of sample thickness and surface nucleation on i-PP crystallization kinetics in DSC measurements

Gadzinowska K., Piorkowska E.

Polimery

|

2003

|

T. 48, nr 11-12

790-799

EN

The crystallization of isotactic polypropylene was studied by DSC method at a standard cooling rate of 10 deg/min. The samples were in the forms of sandwiches comprising polymer films of various thickness and layers of foreign materials. After the crystallization the spherulitic structure of the samples was investigated in thin transversal sections by light microscopy. DSC crystallization peak positions depend on the type of the interface and the sample thickness. The weak spherulite nucleation was found at interfaces of polypropylene with constantan, polystyrene, aluminum, nickel and mica, while poly(tetrafluoroethylene) and polyimide films revealed intense nucleation activity leading to transcrystallinity. The DCS curves are interpreted with a help of the developed earlier probabilistic model of spherulitic structure formation.

PL

Zbadano krystalizację izotaktycznego polipropylenu (i-PP) metodą kalorymetrii różnicowej (DSC) podczas ochładzania ze standardową szybkością 10 deg/min. Próbki miały postać warstwową, mianowicie zawierały różnej grubości warstwy polimeru i warstwy innych materiałów. Po krystalizacji badano strukturę sferolityczną próbek w cienkich ścinkach metodą mikroskopii świetlnej w świetle spolaryzowanym (rys. 3-5). Położenie maksimum krzywej DSC zależy od rodzaju materiału, z którym polimer jest w kontakcie oraz od grubości próbki (rys. 1 i 2 oraz tabela 1). Na powierzchniach i-PP w kontakcie z powierzchnią konstanta-nu, polistyrenu, aluminium, niklu i miki stwierdzono zarodkowanie sferolitów z niewielką intensywnością, natomiast powierzchnie poli(tetrafluoroetylenu) i poliimidu wykazały bardzo silną zdolność do zarodkowania, prowadzącą do transkrystaliczności. Wyniki pomiarów metodą DSC zostały zinterpretowane za pomocą opracowanego wcześniej modelu formowania się struktury sfe-rolitycznej, opartego na rachunku prawdopodobieństwa (rys. 6-11).

8

Właściwości modyfikowanych mieszanin poliamidu 6 z izotaktycznym polipropylenem

Pigłowski J., Bandurski J., Jurkowski K.

Polimery

|

2000

|

T. 45, nr 10

693-700

PL

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

EN

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

9

Transport par związków organicznych przez interpolimery. Cz. I. Izotaktyczny polipropylen (PP-D//polistyrene oraz PP-i//poli(metakrylan metylu)

Trochimczuk W. M.

Polimery

|

1999

|

T. 44, nr 10

666-673

PL

Metodą polimeryzacji wewnątrzsieciowej (interpolimeryzacji) uzyskano interpolimery w postaci cienkich membran in-terpolimerowych (IPM), w których sieć l stanowi izotaktyczny polipropylen ((PPw-i), a sieć 2 - polistyren (PS) albo poli(metakrylan metylu) (PMMA). Proces otrzymywania przebiegał dwustopniowo: pęcznienie sieci l w styrenie (S) lub metakrylanie metylu (MMA) zawierającym inicjator (nadtlenek benzoilu) w temperaturze niższej od temperatury rozpuszczania się PPw-i (tabela 2), a następnie interpolimeryzacja w wyniku ogrzewania spęcznionej odpowiednim monomerem sieci 1. Uzyskano membrany zawierające w postaci sieci 2 do 21,9% mas. PS oraz 23,9% mas. PMMA (tabela 3). Określono niektóre właściwości fizyczne i mechaniczne membran z PPw-i oraz interpolimerów (tabele 4 i 5), a analiza strukturalna (mikroskopia elektronowa) wykazała mikrohete-rogeniczną strukturę (kuliste mikrodomeny PS i PMMA) interpolimerów (rys. 2b i 2c). Stwierdzono także występowanie ciągłości fazowej sieci 2, gdy jej zawartość względem amorficznej fazy PPw-i staje się dostatecznie duża. Metodą wagową w temp. 25°C zbadano transport par n-he-ksanu, benzenu, chloroformu, octanu etylu i acetonu przez membrany PPw-i oraz interpolimerów. Określono szybkość dyfuzji (S), przepuszczalność (K), współczynnik dyfuzji (D) oraz czas opóźnienia (timc lag) t, (tabela 6 i 7). Stwierdzono, że wprowadzenie PS do amorficznej fazy PP-i powoduje polepszenie transportu par związków niepolarnych, natomiast wprowadzenie PMMA polepsza transport par związków polarnych. Dodatkowo, pary octanu etylu i acetonu są transportowane przez wszystkie badane rodzaje IPM, podczas gdy zupełnie nie przenikają one przez membranę z samego PPw-i. To zróżnicowanie właściwości transportowych IPM może zostać wykorzystane do usuwania i rozdzielania niektórych związków organicznych.

EN

Intermesh polymerization was used to prepare thin interpolymer membranes (IPM) involving networks 1 and 2 formed by isotactic polypropylene (PPw-i) and polystyrene (PS) or poly(methyl methacrylate) (PMMA), respectively. Network 1 was swelled in styrene or methyl methacrylate, which contained benzoyl peroxide as initiator, at a temperature lower than the PPw-i dissolution temperature (Table 2) and, as step two, the swollen network was heated in, to interpolymerize with, an appropriate monomer. Membranes were prepared with up to 21.9 wt. % PS and 23.9 wt. % PMMA as the respective networks 1 and 2 (Table 3). Physical and mechanical properties of interpolymers and of the membranes containing PPw-i were determined (Tables 4, 5). Structural analysis carried out by electron microscopy showed the interpolymers to exhibit microheterogeneous structures with spherical microdomains of PS and PMMA (Figs. 2b, 2c). At network contents sufficiently high with respect to the PPw-i amorphous phase, the network phase was found to be continuous. Permeation of n-hexane, benzene, chloroform, ethyl acetate and acetone vapors through the PPw-i membranes and interpolymers was followed gravimetrically at 25°C. Diffusion rate (S), permeability (X), diffusivity (D), and time lag were determined (Tables 6, 7). Incorporation of PS into the amorphous PPw-i phase was found to improve the transport of nonpolar vapors, whereas the introduction of PMMA improved the transport of polar vapors. Ethyl acetate and acetone vapors were found to permeate through each IPM examined, but not through any PPw-i membrane studied. These differentiated membrane transporting properties of IPM can be used to remove, separate or purify certain organic compounds.

10

Establishing polymer's crystallization temperature by the self-nucleation test

Romankiewicz A., Sterzyński T.

Polimery

|

1999

|

T. 44, nr 11-12

784-786

EN

Summary - Crystallizability of polymers, defined by the crystallization temperature (Tcr), can be determined using the self-nucleation effect. The temperature can be established by assuming polymer's own macromolecules to be the most effective nucleating agent. Cooling a polymer specimen in a DSC run from the self-seeding temperatures (Ts), i.e., ones contained within the domain of partial melting of the polymer, allows to determine Tcr. For isotactic polypropylene (Novolen 1100H, BASF, Germany, density 910 kg/m3, melt flow rate 2.4 cm3/10 min), the temperature range corresponding to partial melting of the polymer was established by DSC (Netzsch 200) to extend from 164°C to 174°C. Crystallization was carried out at a cooling rate of 5°C/min. The minimum crystallization temperature (Tcr min) was 116.3°C; the maximum Tcr max was equal to 150.3°C and corresponded to Ts = 163.8°C.

PL

Zdolność polimeru do krystalizacji, którą określa temperatura krystalizacji (Tkr), można scharakteryzować na podstawie efektu samozarodkowania [11]. Efekt ten daje podstawę pomiarom Tir i opiera się na hipotezie, że najlepszym czynnikiem zarodkującym są własne makrocząsteczki polimeru. Oznaczanie Tkr wykonuje się podczas chłodzenia od temperatury samozarodkowania (Ts) zawartej w zakresie częściowego stopienia polimeru. Oznaczono Tkr izotaktycznego polipropylenu ("Novolen 1100H ", BASF, Niemcy, gęstość 910 kg/m3, MFI = 2,4 cm3/10 min). Wartości temperatury częściowego stopienia polimeru, wyznaczone na podstawie pomiarów DSC ("Netzch 200"), mieściły się w zakresie 164-174°C. Krystalizację prowadzono w warunkach stałej szybkości chłodzenia (5 deg/min). Maksimum na krzywej chłodzenia (DSC, drugie chłodzenie), odpowiadające maksimum intensywności krystalizacji, przyjęto za temperaturę Tkr. Najniższa temperatura krystalizacji (całkowicie stopiony polimer, domena I, rys. 2) wyniosła Tkr rmin = 116,3°C; przyjęto ją za temperaturę odniesienia. Najwyższa temperatura krystalizacji wyznaczona na podstawie efektu samozarodkowania, Tkr maks., wyniosła 150,3°C, odpowiada ona temperaturze samorzutnego zarodkowania Ts = 163,8°C.