Wpływ obróbki cieplnej na właściwości termiczne kompatybilizowanych mieszanin polimerów

• Autorzy: Caban, R. , Gnatowski, A.

Warianty tytułu

EN

The influence of heat - treatment on thermal properties of compatybilited polymer blends

• Konferencja: Inżynieria Powierzchni, INPO 2008 ( VII; 02-05.12.2008; Wisła-Jawornik, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Mieszaniny polimerowe są atrakcyjną alternatywą dla wytwarzania nowych materiałów polimerowych o pożądanych właściwościach, bez konieczności syntezy całkowicie nowego materiału. Właściwości mieszanin polimerowych zależą w znacznym stopniu od typu komponentów, metody mieszania, a także od kolejności dodawania składników. Mieszając polimery można modyfikować pewne własności polimerów, głównie fizyczne. W artykule przedstawiono wyniki badań termicznych właściwości mieszanin poliamidu (PA6) z polipropylenem (PP). Jako kompatybilizatora użyto poliwinylopirolidon (PWP). Badaniom poddano mieszaniny zawierające 30, 50 i 70% poliamidu w stosunku do polipropylenu kompatybilizowanych poliwinylopirolidonem (2% PWP). Próbki do badań wytworzono za pomocą wtryskarki Krauss-Maffei (KM65-160C1). Na części materiału badawczego wykonano obróbkę cieplną polegającą na wygrzewaniu w temperaturze 160°C. Badania właściwości termicznych wykonano metodą różnicowej kalorymetrii skaningowej, wykorzystując urządzenie DSC 200 Phox firmy Netzsch. Pomiary prowadzono stosując dwie różne szybkości nagrzewania: 5 i 10 °C/min. Termogramy DSC badanych materiałów przedstawiono na rysunkach 1÷3. Termiczne parametry takie jak: temperatura topnienia (Tt), entalpia topnienia (?H) oraz stopień krystaliczności badanych próbek przedstawiono w tabelach 1, 2. Stopień krystaliczności zależy od udziału składników w mieszaninie. W miarę wzrostu ilości polipropylenu zwiększa się udział faz krystalicznych w mieszaninie, co prowadzi do wzrostu wartości stopnia krystaliczności. Analizując wyniki stopnia krystaliczności zamieszczone w tabelach 1 i 2 można zauważyć korzystny wpływ obróbki cieplnej. W przypadku wszystkich badanych próbek po wygrzewaniu uzyskano wyższe wartości stopnia krystaliczności.

EN

Polymer blending is an attractive alternative for producing new polymeric materials with desirable properties without having to synthesize a totally New material. The properties of the polymer blends depend significantly on the type of the components and also on the mixing method including the order of the components adding. Mixing polymers one can modify certain properties, mainly physical. In this work, investigation results for mixtures of polyamide 6 with polypropylene have been presented. As chemical coupling and compatibilizing agent, Poliwinylpirrolidone has been applied. Blends with content of 30, 50 and 70% of polyamide in relation to the polypropylene with compatibilization agent (Poliwinylpirrolidone) in quantity of 2% have been produced. Samples for investigations were prepared by means of injection with Krauss-Maffei injection machine (KM65-160C1 type). Part of the material was processed by heat treatment in the form of soaking at the temperature of 160°C in the air. Soaking rate amounted to 0,015°C/s, soaking time 900 s per mm of the sample thickness, cooling rate 0,010°C/s. The thermal properties of all the samples were analyzed using a DSC 200 PC Phox by Netzsch. The heating rates applied were 5 and 10°C/min. The DSC thermograms are shown in Figures 1÷3. Thermal parameters such as: melting temperature (Tt), heat of fusion (?H) and the degree of crystallinity of the studied samples are reported in Table 1, 2. The degree of crystallinity depend on the content components. The degree of crystallinity of the polymer blends increase as PP content in mixtures. From the analysis of the crystallinity degree compared in the Tables 1, 2 it results that soaking causes the increase in crystallinity phase fraction which occur in polymeric components of the investigated blends.

Słowa kluczowe

PL

mieszaniny polimerowe; obróbka cieplna; właściwości termiczne

• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 29, nr 6
• Strony: 977-980
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Caban, R.

autor

Gnatowski, A.

• Wydział Inżynierii Procesowej, Materiałowej i Fizyki Stosowanej, Instytut Inżynierii Materiałowej, Politechnika Częstochowska,

Bibliografia

• [1] Gnatowski A.: Influence of the Polyvinylpyrrolidone Modification on Crystallines and Properties of Selected Thermoplastic Polymers. Journal of Polymer Engineering 27 6-7 (2007) 507-524.
• [2] Gnatowski A., Koszkul J.: Investigations of the Influence of Compatibilizer and Filler Type on the Properties of Chosen Polimer Blends. Journal Material Processing Technology 162–163 (2005) 52-58.
• [3] Maity M., Khatua B.B., Das C.K.: Effect of processing on the thermal stability of the blends based on polyurethane. Part IV. Polimer Degradation and Stability 72 (2001) 499-503.
• [4] Tanem B.S., Stori A.: Blends of single site linear and branched polyethylene. Thermal characterization. Polymer 42 (2001) 5389-5399
• [5] Jurkowska B., Jurkowski B.: Mieszanie kompozycji polimerowych, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań (1991).
• [6] Coleman M. M., Graf R. F., Painter P. C.: Specific Interactions and miscibility of polymer blends. Technomic Publ. Co. (1991).
• [7] Przygocki W., Włochowicz A.: Fizyka polimerów. Wydawnictwo naukowe PWN, Warszawa (2001).
• [8] Koszkul J.: Wpływ obróbki cieplnej na strukturę oraz wybrane właściwości fizyczne poliamidu 6 i politrioksanu, Mechanika 21 Zeszyty Naukowe Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa (1985).
• [9] Akiba I., Masunaga H., Sasaki K., Shikasho K., Sakurai K.: Nanostructured polymer blend formed from poly(N-vinylpyrrolidone) and endfunctional polystyrene. Polymer 45 (2004) 5761-5764.
• [10] Sidielkowskaja F. P.: Chimija N-winilpirolidona i jego polimierow. Nauka, Moskwa (1970).
• [11] Balcerowiak W.: Oznaczanie stopnia krystaliczności układów polimerowych metodą różnicowej kalorymetrii skaningowej DSC. Polimery 6 (1998) 43.
• [12] Arroyo M., Lopez-Manchado M. A., Avalos F.: Crystallization kinetics of polypropylene: Effect of the addition of short glass fibres. Polymer 38 22 (1997) 5587-5593.
• [13] Pluta M., Bartczak Z., Gałęzki A.: Changes in the morphology and orientation of bulk spherulitic polypropylene due to plane-strain compression. Polymer 41 (2000) 2271-2288.