Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Multi-screw extruders : an overview

Formela Krzysztof, Rodak Agata, Bartnicki Adrian, Eyigöz Barış

Polimery

|

2024

|

Vol. 69, nr 7-8

395--403

EN

Screw extrusion is a cost-effective and solvent-free method for manufacturing polymer blends and composites. This article reviews the latest developments in the field of multi-screw extruders, i.e. triple-screw, quad-screw, octa-screw, ring, planetary and multi-rotation system (MRS). The authors also discussed limitations and directions of multi-screw extruders development.

PL

Wytłaczanie ślimakowe jest ekonomiczną i bezrozpuszczalnikową metodą wytwarzania mieszanin polimerowych i kompozytów. Niniejszy artykuł stanowi przegląd najnowszych osiągnięć w zakresie wytłaczarek wieloślimakowych tj. trójślimakowych, czteroślimakowych, ośmioślimakowych, pierścieniowych i planetarnych oraz systemu MRS. Omówiono również ograniczenia i kierunki rozwoju wytłaczarek wieloślimakowych.

2

An overview on obtaining foamed PET by reactive extrusion

Misiura D., Majka T. M.

Technical Transactions

|

2018

|

Vol. 115, iss. 4

97--102

EN

Many methods are used to obtain functional polymer foams. This review focuses on reactive extrusion of poly(ethylene terephthalate). This process is based on the reaction between PET and the appropriate blowing agent. The next step is the creation of foam by closing gas cells in the polymer matrix. This method of modification allows material with higher molecular weight to be obtained and, therefore, higher melt strength. The use of different chemical modifiers and their concentration influences properties of created foam. The enhanced features of foamed PET allow it to be used in many areas of application such as transport, construction or general industry. Another big advantage of this technique is the possibility of using recycled materials as the source of PET.

PL

Do uzyskania funkcjonalnych pianek polimerowych stosuje się wiele metod. Niniejszy przegląd koncentruje się na reaktywnym wytłaczaniu poli(tereftalanu etylenu). Proces ten opiera się na reakcji pomiędzy PET i odpowiednim środkiem porotwórczym. Następnym krokiem jest wytworzenie piany przez zamknięcie komórek gazu w matrycy polimerowej. Ten sposób modyfikacji pozwala na uzyskanie materiału o wyższej masie cząsteczkowej. Zastosowanie różnych modyfikatorów chemicznych i ich koncentracja wpływa na właściwości otrzymanej piany. Udoskonalone właściwości spienionego PET pozwalają na stosowanie go w wielu obszarach, takich jak transport, budownictwo lub przemysł. Inną dużą zaletą tej techniki jest możliwość wykorzystania materiałów pochodzących z recyklingu jako źródła PET.

3

Kopolimery akrylowe skrobi otrzymywane metodą reaktywnego wytłaczania

Schmidt B.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2017

|

T. 23, Nr 1 (175)

46--52

PL

W pracy opisano otrzymanie kopolimerów skrobia-g-poli(akryloamid-co-kwas akrylowy) metodą reaktywnego wytłaczania przy stałej prędkości obrotowej ślimaków - 90 obr./min. Jako inicjator reakcji zastosowano AAPH [dichlorowodorek 2,2’-azodi(2-amidyniopropanu] oraz trzy środki sieciujące: N,N’-metylenobisakryloamid (MBA), mieszaninę tri- i tetraakrylanu pentaerytrytu (PETIA ) oraz akrylowy związek wielofunkcyjny o nazwie handlowej EBECRYL 40. Przedstawiono parametry pracy wytłaczarki oraz wpływ użytych środków sieciujących na wodochłonność wytłoczy i ich wygląd. Charakterystykę fizykochemiczną otrzymanych kopolimerów szczepionych skrobi przeprowadzono metodą spektroskopii w podczerwieni i skaningowej kalorymetrii różnicowej. Otrzymane kopolimery szczepione skrobi posiadają zdolność absorbowania wody; zdolne są do 10-krotnego powiększenia swojej masy w porównaniu do masy wyjściowej absorbenta. Najlepszym środkiem sieciującym dla testowanych akrylowych kopolimerów skrobi okazała się PETIA.

EN

The work describes starch-g-poly(acrylamide-co-acrylic acid) copolymers obtained during the reactive extrusion processes with constant extrusion screw speed rotation - 90 rpm. 2.2’-azobis(2-methylpropionamidine) dihydrochloride (AAPH) was used as a reaction initiator and three crosslinking agents were applied: N’N-methylenebisacrylamide (MBA), mixture of pentaerythritol tetracrylate and pentaerythritol triacrylate (PETIA ) and acrylic multifunctional compound trade name EBECRYL 40. The parameters of the extruder during reaction and the impact of used crosslinking agents for water absorption of starch copolymers and their appearance have been shown. Physicochemical characteristics of the starch graft copolymer have been done by infrared spectroscopy and differential scanning calorimetry. The starch grafted copolymers have the ability to absorb water; they are capable of a 10-fold increase their weight compared to the initial absorbent mass. The best crosslinking agent for the tested starch graft acrylate copolymers has been proved PETIA.

4

Wpływ maleinowanego liniowego polietylenu małej gęstości na strukturę i właściwości mieszaniny odpadów na osnowie terpolimeru akrylonitryl-butadien-styren

Jeziórska R., Szadkowska A., Abramowicz A.

Polimery

|

2012

|

T. 57, nr 10

705-713

PL

Odpady terpolimeru akrylonitryl-butadien-styren (ABS) oraz mieszaninę odpadów (PPE), zawierającą 48,6 % poliamidu (PA), 27,2 % polipropylenu (PP), 10,6 % kopolimeru etylen-octan winylu (EVA) i 11,9 % napełniacza naturalnego, modyfikowano na drodze reaktywnego wytłaczania przy użyciu wytłaczarki dwuślimakowej współbieżnej. Rozdrobnione odpady mieszano w wybranych proporcjach (5—25 % mas.) z modyfikatorem — liniowym polietylenem małej gęstości, funkcjonalizowanym bezwodnikiem maleinowym (MPE-LLD). Otrzymane regranulaty poddano analizie termograwimetrycznej (TGA) i dynamicznej analizie termomechanicznej (DMTA). Dokonano oceny właściwości mechanicznych i przetwórczych. Strukturę oceniano metodą skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM). Stwierdzono, że dodatek modyfikatora poprawia właściwości cieplne oraz zwiększa wydłużenie i udarność mieszaniny na osnowie ABS, co świadczy o kompatybilizującym wpływie MPE-LLD. Wyniki badań metodą DMTA potwierdzają kompatybilizujące działanie stosowanego modyfikatora (zanik przejść relaksacyjnych ßPP, gPP oraz gPA).

EN

Modification of waste of acrylonitrile-butadiene-styrene terpolymer (ABS) or waste mixture containing 48.6 % of polyamide (PA), 27.2 % of polypropylene (PP), 10.6 % of ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) and 11.9 % of a natural filler was carried out by reactive extrusion in twin-screw corotating extruder. Comminuted wastes were mixed in selected ratios with linear low density polyethylene functionalized with maleic anhydride (MPE-LLD) used as a modifier. Thermogravimetric analysis as well as dynamic mechanical thermal analysis (DMTA) were used to study the re-granulated products obtained. Their mechanical and processing properties were evaluated. Scanning electron microscopy (SEM) was used to study the products structures. It has been found that an addition of the modifier used improved thermal properties and increased both elongation and impact strength of the blends based on ABS. All this proves the compatibilizing effect of a modifier. DMTA results also confirmed the compatibilizing effect of MPE-LLD due to the relaxation transitions ßPP, gPP and gPA disappearance.

5

Starch-grafted-N-vinylformamide copolymers manufactured by reactive extrusion: synthesis and characterization

Spychaj T., Schmidt B., Ulfig K., Markowska-Szczupak A.

Polimery

|

2012

|

T. 57, nr 2

95-100

EN

Potato starch grafted with N-vinylformamide (NVF) copolymers have been manufactured by reactive extrusion in presence of radical initiators: 2,2'-azobis(2-methylpropionamidine) dihydrogen chloride or 2,2'-azobis(isobutyronitrile). During extrusion the following parameters have been changed: screw speed, temperature profile and initiator type whereas constant weight ratio of the reaction components NVF/starch/water 40:100:34 was kept. Raw copolymerization products have been evaluated by solubility tests in alkali aqueous solution at pH 9.0. Contents of graft copolymer in raw copolymerization products have been determined on a basis of extraction with water/ethanol mixture in the ratio of 70:30. FT-IR spectra of starch-g-NVF copolymers have been recorded and polysaccharide chains were subjected to enzymatic degradation using a- and b-amylases. Residual poly(N-vinylformamide) (PNVF) chains were characterized via gel permeation chromatography. Molecular weights of grafted PNVF were compared with literature data of polyacrylamide chains grafted on potato starches.

PL

W obecności inicjatorów rodnikowych: dichlorowodorku 2,2'-azobis(2-metylopropionamidyniowego) (AAPH) lub 2,2'-azobis(izobutyronitrylu) (AIBN) otrzymywano kopolimery szczepione N-winyloformamidu (NVF) na skrobi ziemniaczanej. W toku reaktywnego wytłaczania zmieniano szybkość obrotową ślimaków, profil temperaturowy (rys. 1) oraz rodzaj inicjatora, stały natomiast był stosunek masowy NVF/skrobia/woda 40:100:34. Badano rozpuszczalność w lekko alkalicznym roztworze wodnym (pH 9,0) surowych produktów kopolimeryzacji. Zawartość kopolimeru szczepionego w surowych kopolimerach określano na podstawie ekstrakcji mieszaniną woda/etanol (70:30) (tabela 1). Rejestrowano też widma FT-IR kopolimerów skrobia-g-NVF (rys. 2), a część polisacharydową kopolimerów poddano degradacji enzymatycznej za pomocą a- i b-amylaz. Pozostałe po degradacji enzymatycznej łańcuchy poli(N-winyloformamidowe) (PNVF) charakteryzowano metodą chromatografii żelowej (GPC) (rys. 3). Oznaczone wartości liczbowo średnich mas molowych naszczepionego PNVF porównywano z literaturowymi danymi dotyczącymi łańcuchów poliakryloamidu szczepionego na skrobi ziemniaczanej (tabela 2).

6

Wpływ funkcjonalizowanych poliolefin na właściwości odpadów Pet

Jeziórska R., Szadkowska A., Świerz-Motysia B.

Zeszyty Naukowe Politechniki Poznańskiej. Budowa Maszyn i Zarządzanie Produkcją

|

2010

|

Nr 12

127-130

PL

Przedmiotem pracy były badania procesu modyfikacji odpadów PET opracowanymi w Instytucie Chemii Przemysłowej funkcjonalizowanymi poliolefinami: PELLD i elastomery etylenowo-oktenowe. Określono wpływ rodzaju i ilości modyfikatora na strukturę i właściwości materiałów polimerowych otrzymanych metodą wytłaczania dwuślimakowego współbieżnego. Wykazano, że zastosowanie funkcjonalizowanych poliolefin jako modyfikatorów (10, 15, 20% mas.) powoduje znaczną poprawę udarności i wytrzymałości odpadowego PET. Wyniki badań struktury metodą elektronowej mikroskopii skaningowej wykazały, że mieszaniny PET/modyfikator charakteryzują się dużą kompatybilnością jako efekt zachodzących w trakcie reaktywnego wytłaczania procesów chemicznych.

EN

In this study modification of PET wastes using new fiinctionalized polyolefins: LLDPE and elastomeric ethylene - octane copolymers have been investigated. The effects of modifier content and kind of polyolefin having reactive functional groups on the structure and properties of polymeric materials were examined. The results indicated that the addition of fiinctionalized polyolefins as modifier improved significantly the mechanical properties, mainly impact and tensile strength. SEM micrographs suggested intensive interfacial effects occurred during reactive extrusion between PET and reactive groups of modifier.

7

Funkcionalizaciâ v rasplave polimerov i sopolimerov olefinov: osobennosti struktury i svojstv, oblasti primeneniâ

Krivoguz Ju. M., Makarenko O.A., Jurkovski B., Peseckij S.S.

Zeszyty Naukowe Politechniki Poznańskiej. Budowa Maszyn i Zarządzanie Produkcją

|

2010

|

Nr 12

197-204

EN

Characteristic features are described for the melt functionalization process (grafting of vinyl monomers containing functional polar groups) as applied to different polymers and co-polymers of olefins, as well as blended system based on them. Fields for practical use of the functionalized products are suggested.

8

Starch graft copolymers as superabsorbents obtained via reactive extrusion processing

Zdanowicz M., Schmidt B., Spychaj T.

Polish Journal of Chemical Technology

|

2010

|

Vol. 12, nr 2

14-17

EN

Starch graft copolymers have been obtained via grafting of acrylic monomers i.e. acrylamide (AAm) and acrylic acid (AA) during the reactive extrusion processes. 2,2'-azobis (2-methylpropionamidine) dihydrochloride (AAPH) was used as a radical initiator and N'N-methylenebisacrylamide (MBA), mixture of pentaerythritol triacrylate and pentaerythritol tetraacrylate (trade name PETIA) and alkoxylated pentaerithritol acrylate (trade name Ebecryl 40) were applied as acrylic crosslinkers. The obtained materials were characterized by FTIR and their water sorption properties investigated using swelling (vol. %) and sorption (wt. %) tests. Sorption of water into these graft copolymer samples reached values of ca. 6 – 13 g of water per g of dry materials. It was also found that water sorption values were dependent on ratio of AAm and AA as well as on a type of the applied crosslinking agent.

9

Modyfikatory do recyklingu tworzyw polimerowych: otrzymywanie, właściwości i zastosowanie

Jeziórska R., Świerz-Motysia B., Szadkowska A.

Polimery

|

2010

|

T. 55, nr 10

748-756

PL

Opracowaną we własnym zakresie metodą reaktywnego wytłaczania metakrylanu glicydylu (GMA) z liniowym polietylenem małej gęstości (PE-LLD) lub elastomerem etylenowo-oktenowym (EOR), w dwuślimakowej wytłaczarce współbieżnej otrzymano modyfikatory do recyklingu tworzyw polimerowych. Budowę chemiczną uzyskanych produktów (EOR-g-GMA oraz PE-LLD-g-GMA) oraz zawartość GMA w próbkach szczepionego polimeru potwierdzono na podstawie analizy FT-IR. Metodą DSC oceniono również wpływ GMA na właściwości cieplne produktów. Strukturę modyfikowanych tworzyw polimerowych zobrazowano za pomocą skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM). Określono masowy wskaźnik szybkości płynięcia i zależność jego wartości od stężenia inicjatora i stężenia GMA a także od szybkości obrotowej ślimaka. Scharakteryzowano właściwości mechaniczne oraz przetwórcze samych modyfikatorów, jak również modyfikowanych z ich udziałem odpadów tworzyw polimerowych stwierdzając, że otrzymane związki mogą być stosowane jako modyfikatory udarności i promotory kompatybilizacji mieszanin polimerowych.

EN

Modifiers designated for the recycling of polymeric materials have been obtained in an in-house developed reactive extrusion process of glicydyl methacrylate with linear low-density polyethylene (PE-LLD) or ethylene-octene elastomer in a twin-screw co-rotating extruder. The chemical structure of the obtained polymers (EOR-g-GMA or PE-LLD-g-GMA) and the amount of GMA grafted into the polymer was determined by FT-IR spectroscopy (Fig. 2). The influence of the amount of GMA on the thermal properties of the products was evaluated by DSC analysis (Table 1, Fig. 3). SEM microphotographs illustrating the structure of the modified polymers were also presented (Figs. 11 and 12). The melt mass-flow rate (MFR) was determined and its dependence on the concentration of the initiator, GMA concentration and screw speed evaluated (Figs. 4, 6 and 8). An evaluation of the mechanical and modifying properties of the modifiers (Table 2) as well as the waste polymers modified by them (Tables 3-5) confirm that the obtained compounds are suitable for application as impact strength enhancers and compatibilizing promoters in polymer blends.

10

Compositional, physical and chemical modification of polylactide

Żenkiewicz M., Rytlewski P., Malinowski R.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2010

|

Vol. 43, nr 1

192-199

EN

The purpose of this article was to review some of the modification methods applied to improve mechanical, barrier and/or surface properties of polylactide (PLA). Design/methodology/approach: The presented modification methods were classified into three groups due to the dominant role of compositional, physical or chemical factor effecting the most PLA properties. Findings: It was found that incorporation of small amounts of montmorillonite up to 5% leads to formation of a nanocomposite with enhanced tensile strength and improved barrier properties. Corona treatment of pure PLA and PLA contained MMT nanofiller causes a significant decrease in the water contact angle and does not essentially affect the diiodomethane contact angle. This treatment leads to an increase in surface free energy that is much more significant for pure PLA than for PLA containing MMT nanofiller. It was also found that with increasing number up to 1000 of laser pulses of energies 5 mJ/cm2 an increase in surface free energy was observed, while the next laser pulses caused decrease of this energy. The determination and comparison of the influence of 3 wt.% of trimethylopropane trimethacylate (TMPTA) and 3 wt.% of trially isocyanurate (TAIC) crosslinking agents on the thermomechanical properties of electron beam irradiated PLA was reported. Research limitations/implications: A number of various modification methods are widely reported in literature. In this article a review of only such modification methods is presented, which are in line with the newest trends in polymer industry and science. Practical implications: There are a number of PLA properties, which need to be improved to satisfy specific application conditions. For that reasons researches are leading to find suitable modification methods to improve selected properties of PLA. Originality/value: This article presents some of modification methods, which are in line with the newest trends in polymer industry and science.

11

Chemiczna modyfikacja skrobi na drodze reaktywnego wytłaczania

Wilpiszewska K., Spychaj T.

Polimery

|

2008

|

T. 53, nr 4

268-275

PL

Artykuł stanowi przegląd literaturowy, w którym opisano otrzymywanie na drodze reaktywnego wytłaczania estrowych, eterowych bądź uretanowych (karbaminianowych) pochodnych skrobi oraz kopolimerów szczepionych a także skrobi utlenionej i skrobi kationowych; skoncentrowano się przy tym na podstawowych parametrach procesowych (profil temperaturowy, szybkość obrotowa, L/D). Przedstawiono zalety i ograniczenia metody reaktywnego wytłaczania w porównaniu z konwencjonalnymi procesami chemicznej modyfikacji skrobi metodami okresowymi oraz scharakteryzowano właściwości uzyskiwanych produktów.

EN

A review describes the preparation of various starch derivatives [ester, ether or urethane (carbamate) ones], graft copolymers, oxidized or cationic starch by reactive extrusion. Authors focused on the basic process parameters (temperature profile, rotational speed, L/D ratio). The advantages and limitations of reactive extrusion method in comparison with conventional processes of starch modification were presented. The properties of products obtained were characterized.

12

Najnowsze osiągnięcia Instytutu Chemii Przemysłowej w dziedzinie przetwórstwa i recyklingu tworzyw polimerowych metodą wytłaczania reaktywnego

Jeziórska R., Wielgosz Z.

Przemysł Chemiczny

|

2007

|

T. 86, nr 4

291-295

13

Compatibilization of polyolefins waste based blends by reactive modifiers with anhydride or oxazoline functional groups

Jeziórska R., Szadkowska A., Studziński M.

Polimery

|

2007

|

T. 52, nr 5

371-374

EN

The effects of reactive modifiers with anhydride or oxazoline functional groups on the morphology and the mechanical properties of polyolefins waste based blends prepared by melt blending have been studied. The materials were first subjected to morphological analyses by scanning electron microscopy (SEM). The modifiers act as compatibilizers in the structurally heterogeneous blends. Tensile tests showed that the blends had significantly improved elongation and impact strength over their unmodified analogues. Improvements in tensile and impact properties depend on the blend composition and the modifier used.

PL

Określono wpływ reaktywnych modyfikatorów posiadających bezwodnikowe lub oksazolinowe grupy funkcyjne na strukturę i właściwości mechaniczne mieszanin otrzymanych metodą wytłaczania na podstawie odpadów poliolefin (tabela 1). Za pomocą skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM) wykonano badania morfologii otrzymanych próbek (rys. 1-3). Stwierdzono, że modyfikowane próbki charakteryzują się kompatybilną strukturą heterogeniczną powstającą podczas wytłaczania na skutek reakcji z udziałem bezwodnikowych i oksazolinowych grup funkcyjnych. Wykazano, że zastosowanie modyfikatorów powoduje obniżenie masowego wskaźnika szybkości płynięcia (MFR) i modułu sprężystości, natomiast wydłużenie przy zerwaniu oraz udarność badanych mieszanin wzrasta (tabela 2). Poprawę tych właściwości można osiągnąć zmieniając skład mieszaniny odpadowych poliolefin oraz rodzaj i ilość użytego modyfikatora.

14

Studium procesu wytłaczania reaktywnego

Jeziórska R.

Zeszyty Naukowe. Chemia i Technologia Chemiczna / Akademia Techniczno-Rolnicza w Bydgoszczy

|

2006

|

z. 11

61-64

PL

Przedmiotem pracy są badania przebiegu procesu wytłaczania reaktywnego za pomocą dwuślimakowej wytłaczarki współbieżnej walcowej na przykładzie wybra-nych tworzyw polimerowych, takich jak polietylen (PE), poliamid 6 (PA) i poli(tereftalan etylenu) (PET) oraz przyjętych modyfikatorów, którymi są metyloma-leinian rycynolo-2-oksazoliny (MRO) oraz 2,2'-(1,3-fenyleno)-bis(2-oksazolina) (PBO), a także efektywność tego procesu, oceniana strukturą i właściwościami wytłoczyny.

EN

The subject of this monograph is the study on the progress of reactive extrusion in a twin-screw co-rotating extruder, estimated on the basis of the structure and properties of extrudates of selected polymers like polyethylene, polyamide 6 and poly(ethylene terephthalate) using selected modifiers, such as ricinol-2-oxazoline methyl maleate and 2,2'-(1,3-phenylene)-bis(2-oxazoline). On the ground of the present literature the thermal, rheological and chemical phenomena, affecting significantly the progress of reactive extrusion, have been described.

15

Wpływ pochodnej bis(2-oksazoliny) jako kompatybilizatora oraz warunków wytłaczania reaktywnego na właściwości mieszanin poliamid 6/poli(tereftalan etylenu)

Jeziórska R.

Polimery

|

2006

|

T. 51, nr 5

351-358

PL

Zbadano wpływ warunków wytłaczania reaktywnego [częstotliwość obrotów ślimaka (n, 0,67-2,00 s-1) oraz czasu (t, 60-360 s)] a także stężenia (0,2 % mas. lub 0,4 % mas.) kompatybilizującego modyfikatora [2,2-(1,3-fenyleno)-bis(2-oksazoliny), PBO] na niektóre właściwości przetwarzanych mieszanin poliamidu 6 (PA6, 80 % mas.) i poli(tereftalanu etylenu) (PET, 20 % mas.). Proces prowadzono w dwuślimakowej wytłaczarce współbieżnej (D = 25 mm, L/D = 33) w temperaturze układu uplastyczniającego wynoszącej 245 oC. Zbadano i szczegółowo zinterpretowano zależności wskaźnika szybkości płynięcia (MFR), liczby lepkościowej (LL), a także rozpuszczalności (R) w 85-proc. kwasie mrówkowym (selektywnym rozpuszczalniku PA6) od wartości t oraz n. Ogólnie biorąc, przedłużanie czasu t oraz zwiększanie częstotliwości n powodują wzrost LL i związany z tym spadek MFR; rozpuszczalność maleje z przedłużaniem t, rośnie zaś ze wzrostem n. Przebieg tych zależności komplikuje niejednoznaczny wpływ zmiany ilości PBO. Metodami FT-IR oraz na podstawie oceny selektywnej rozpuszczalności udowodniono, że w wyniku badanego procesu powstaje blokowy kopolimer PA6-blok-PBO-blok-PET [równanie (1)].

EN

The effects of reactive extrusion conditions [screw speed (n, 0.67-2.32 s-1) and time (t, 60-360 s)] as well as concentration (0.2 or 0.4 wt. %) of compatibilizer [2,2-(1,3-phenylene)-bis(2-oxazoline), PBO] on selected properties of processed blends of polyamide 6 (PA6, 80 wt. %) and poly(ethylene terephthalate) (PET, 20 wt. %) were investigated. The process is carried out in a twin-screw extruder (D = 25 mm, L/D = 33) at temperature of plasticizing system equal 245 oC. Dependence of melt flow rate (MFR), viscosity number (LL) and solubility (R) in 85 % formic acid (selective solvent for PA 6) on t (Fig. 1, 2 and 4) and n values (Fig. 6, 7, and 9) was investigated and interpreted in details. Generally, t prolongation and n increase cause LL increase and accompanying decrease in MFR. Solubility decreases with prolonged t and increases with n increase. Ambiguous effect of PBO concentration complicates the course of this dependence. FT-IR results and selective solubility estimation proved that block copolymer PA6-block-PBO-block-PET [equation (1)] formed during the process investigated.

16

Reaktywna kompatybilizacja mieszanin elastomer estrowy/poliamid 6 polietylenem małej gęstości funkcjonalizowanym oksazoliną

Jeziórska R.

Polimery

|

2005

|

T. 50, nr 4

291-297

PL

Zbadano wpływ dodatku polietylenu szczepionego metylomaleinianem rycynolo-2-oksazoliny (PE-g-MRO) jako kompatybilizatora na morfologię, przemiany fazowe i wybrane właściwości mechaniczne mieszanin termoplastyczny elastomer estrowy/poliamid 6 (TPE-E/PA6) otrzymanych w wyniku reaktywnego wytłaczania. Metodą różnicowej analizy termicznej (DSC) wyznaczono parametry termodynamiczne (wartości temperatury zeszklenia i temperatury oraz entalpii przemian krystalizacji i topnienia mieszanin w funkcji ich składu), a metodą skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM) scharakteryzowano morfologię mieszanin TPE-E/PE-g-MRO/PA6. Ponadto zbadano statyczne właściwości mechaniczne przy rozciąganiu i zginaniu oraz udarność (wg Charpy'ego) i temperaturę ugięcia pod obciążeniem. Stwierdzono, że badane mieszaniny charakteryzują się kompatybilną strukturą heterogeniczną, która powstaje w toku reaktywnego wytłaczania w wyniku reakcji z udziałem grup funkcyjnych TPE-E, PA6 i PE-g-MRO. Struktura stabilizuje się na poziomie mikrofazowym, co pozwala na uzyskanie dużej udarności i doskonałych właściwości mechanicznych. Wyniki badań SEM są zgodne z wynikami badań DSC i ekstrakcji w kwasie mrówkowym oraz wskazują na powstawanie nowych kopolimerów TPE-E-blok-PA, które zwiększają oddziaływania międzyfazowe. Wyniki potwierdzają skuteczne działanie PE-g-MRO jako kompatybilizatora mieszanin TPE-E/PA6 powodującego polepszenie większości właściwości użytkowych tych mieszanin, zwłaszcza udarności.

EN

The effects of an addition of polyethylene functionalized with ricinol-2-oxazoline methyl maleate (PE-g-MRO), acting as compatibilizer, on the morphology, phase transitions and selected mechanical properties of the blends consisted of thermoplastic polyester elastomer/polyamide 6 (TPE-E/ PA6) prepared by reactive extrusion were investigated. Thermodynamic parameters (glass transition temperature, temperature and enthalpy of crystallization and melting transitions of the blends versus their compositions) were determined using differential scanning calorimetry (DSC, Table 2, Figs. 1-3). Morphology of TPE-E/PE-g-MRO/PA6 blends has been characterized by scanning electron microscopy (SEM). Furthermore the static tensile and flexural properties as well as Charpy impact strength and heat distortion temperature (Table 4) were tested. It has been found that the blends investigated showed compatible heterogenic structure (Figs. 4, 5) formed during reactive extrusion as a result of the reactions of functional groups of TPE-E, PA 6 or PE-g-MRO. The structure stabilizes on the microphase level what let obtain high impact strength and excellent mechanical properties of the blends (Table 4, Fig. 6). SEM results are in agreement with DSC results as well as with the results of formic acid extraction (Table 3) and suggest the formation of new TPE-E-block-PA6 copolymers, increasing the interfacial interactions. The results confirm the effective action of PE-g-MRO as a compatibilizer for TPE-E/ PA6 blends causing the improvement of majority of functional properties, mainly impact strength, of these blends.

17

New higher added value polymeric materials made of fabrics wastes containing poly(ethylene terephthalate)

Jeziórska R.

Polimery

|

2005

|

T. 50, nr 6

468-472

EN

The post-production PET-containing fabrics wastes were recycled in order to produce new higher added value polymeric materials using reactive extrusion. These wastes were melt blended with polyamide 6 (PA6) and reactive modifier (M) elaborated in Industrial Chemistry Research Institute in Warsaw. The modifier acts as compatibilizer in the structurally heterogenous initial PA6/PET blends. PA6-block-M-block-PET copolymers formed during the reactive extrusion and located at the interface resulted in good interfacial adhesion, improved tensile properties and high impact strength of these blends.Key words: PA6/PET blends, recycling, reactive extrusion, modification, structure, mechanical properties.

PL

Odpady produkcyjne tkanin zawierających poli(tereftalan etylenu) PET (rys. 1) poddano recyklingowi metodą wytłaczania reaktywnego w celu wytworzenia nowych materiałów polimerowych o korzystnej charakterystyce. Odpady te wytłaczano razem z poliamidem 6 i reaktywnym modyfikatorem (M) opracowanym w Instytucie Chemii Przemysłowej w Warszawie. Modyfikator ten pełni rolę kompatybilizatora w strukturalnie niejednorodnych wyjściowych mieszaninach PA6/PET (rys. 3). Ułatwia on reakcję międzyfazową powodując wzrost ciężaru cząsteczkowego powstającego kopolimeru blokowego (PA6-block-M-block-PET), co przejawia się wzrostem wartości wskaźnika szybkości płynięcia (MFR) wraz ze zwiększaniem zawartości M (tabela 1). Jednocześnie zdecydowanie zmniejsza się rozpuszczalność polimeru w roztworze 85-proc. kwasu mrówkowego (tabela 2). Badania metodą FT-IR frakcji nierozpuszczalnych w kwasie mrówkowym potwierdziły, że podczas reaktywnego wytłaczania zachodzą reakcje międzycząsteczkowe pomiędzy grupami funkcyjnymi składników mieszanek (rys. 2). Wykazano, że modyfikacja wyraźnie poprawia właściwości mechaniczne otrzymanych kopolimerów (tabela 3).

18

Wpływ metylomaleinianu rycynolo-2-oksazoliny na strukturę oraz właściwości mieszanin poliamidu 6 i polietylenu małej gęstości

Jeziórska R.

Polimery

|

2004

|

T. 49, nr 9

623-633

PL

Metodami spektroskopii w podczerwieni, różnicowej kalorymetrii skaningowej, skaningowej elektroskopii elektronowej oraz dynamicznej analizy termomechanicznej zbadano wpływ szczepienia PE-LD metylomaleinianem rycynolo-2-oksazoliny (MRO) na strukturę fazową, a także właściwości cieplne i mechaniczne różniących się składem mieszanin poliamidu 6 i polietylenu małej gęstości (PA 6/PE-LD-g-MRO), otrzymanych w procesie wytłaczania reaktywnego. Mieszaniny te charakteryzują się strukturą heterogeniczną, która na skutek przebiegających w trakcie wytłaczania reakcji chemicznych (prawdopodobnie grup funkcyjnych PA 6 z grupami oksazolinowymi szczepionymi na PE) stabilizuje się na poziomie mikrofazowym. Wpływa to korzystnie na właściwości mechaniczne. Wyniki badań świadczą o kompatybilizującym wpływie MRO.

EN

Effect of PE-LD grafting with ricinol-2-oxazoline methylmaleate (MRO) on phase structure as well as thermal and mechanical properties of polyamide 6 and low-density polyethylene blends (PA 6/PE-LD-g-MRO), differing in composition, obtained in reactive extrusion process, has been studied. This effect was studied using the following methods: infrared spcctroscopy (FT-IR, Fig. 1 and 2), differential scanning calorimetry (DSC, Fig. 3 and 4, Table 1 and 2), scanning electron microscopy (SEM, Fig. 5) and dynamic mechanical/thermal analysis (DMTA, Figs. 6-10). The blends show heterogenic structure which, as a result of chemical reactions going during the extrusion, stabilizes at microphase level [probably of functional groups of PA 6 with oxazoline groups grafted onto PE according to equation (2)]. It advantageously influences mechanical properties (Tables 3-5, Fig. 11). Results of investigations show the compatibilizing effect of MRO.

19

Studies on preparation of starch succinate by reactive extrusion

Rudnik E., Żukowska E.

Polimery

|

2004

|

T. 49, nr 2

132-134

EN

Reactive extrusion was applied to obtain the starch succinate. Esterification using succinic anhydride was performed using PTW16/25D twin-screw extruder. Natrium hydroxide solution or natrium bicarbonate were used as catalysts. The influence of three kinds of starch was studied. The starch ester with degree of substitution (DS) higher than 0.6 was obtained from potato starch in the presence of NaOH solution.

PL

Estryfikację skrobi bezwodnikiem bursztynowym (SA) prowadzono w wytłaczarce dwuślimakowej PTW 16/25D stosując jako katalizatory NaHCO3 lub roztwór NaOH. Zbadano wpływ rodzaju skrobi (ziemniaczana, kukurydziana, pszeniczna), a także wyjściowego stosunku molowego skrobia:SA na stopień podstawienia (DS), wydajność reakcji (RE) oraz na wartość właściwej energii mechanicznej (SME) obliczanej według wzoru (2) (tabela 1 i 2). Stwierdzono, że ze skrobi ziemniaczanej można otrzymać bursztynian o wartości DS > 0,6. Metodą FT-IR potwierdzono powstawanie bursztynianu skrobi (obecność nowego piku ok. 1735 cm(-1) przypisywanego drganiom rozciągającym grupy karbonylowej - rys. 1).

20

Modyfikacja polietylenu małej gęstości allilomocznikiem

Wojtala A., Herzog W., Czaja K.

Polimery

|

2004

|

T. 49, nr 10

684-689

PL

Opisano próbę modyfikacji polietylenu małej gęstości (PE-LD) allilomocznikiem (AM) metodą reaktywnego wytła-czania w obecności nadtlenku dikumylu (DCP) jako rodniko-wego inicjatora oczekiwanej reakcji szczepienia. Modyfikację prowadzono w celu zwiększenia wrażliwości PE-LD na degra-dujący wpływ czynników środowiska naturalnego. Badanie metodą FT-IR wykazało prawdopodobieństwo zajścia mię-dzycząsteczkowej kondensacji AM podczas przetwórstwa w stosowanych warunkach. Zmiany te nie powinny jednak utrudniać założonego procesu szczepienia AM. Powodowany przez AM poślizg ślimaka wytłaczarki ograniczano dodawa-niem do kompozycji krzemionki. Analizowano właściwości kompozycji w szerokim zakresie stężeń krzemionki (do 8 % mas.), allilomocznika (do 8 % mas.) i nadtlenku (do 0,6 % mas.). Tworzywo o dobrych właściwościach wytrzymałościo-wych przy zerwaniu uzyskano, gdy ilość krzemionki w kom-pozycji (równa stężeniu AM) nic przekraczała 3 % mas. Okreś-lano też liczbę żelową kompozycji o rozmaitym składzie; po-żądanym, niskim stopniem usieciowania cechowały się prób-ki, w których stężenie DCP nie przekraczało 0,2 ".. mas. Analiza metodą FT-IR wskazuje na częściowe szczepienie allilo mocznika do łańcuchów PE.

EN

Modification of low-density polyethylene (PE-LD) with allylurea (AM) by reactive extrusion in the presence of dicumyl peroxide (DCP) as radical initiator of the expected grafting reaction has been described. Modification has been done in order to increase PE-LD susceptibility to degradation in the environment. FT-IR investigations showed the probability of the intermolecular AM condensation during processing at the conditions applied (Figs. 2, 3). The changes found should not impede the process of AM grafting. The slip of extruder screw, caused by AM, has been limited by addition of silica (K) to the composition. Composition properties have been studied in wide range of concentrations of silica (up to 8 wt. %), allylurea (up to 8 wt. %) and peroxide (up to 0.6 wt. %). The material showing good breaking strength was obtained when silica content in the composition (equal to AM content) was 3 wt. %. Gel number of various compositions was also determined. The samples obtained at small amounts of DCP, up to 0.2 wt. %, showed required low crosslinking degree (Table 1). FT-IR analysis suggests the partial grafting of allylurea onto PE chains (Table 2).