Badania właściwości termomechanicznych i morfologii rur z polietylenu poddanych procesowi starzenia za pomocą promieniowania UV

• Autorzy: Gnatowski, A. , Chyra, M. , Baranowski, W.

Warianty tytułu

EN

Analysis of thermomechanical properties and morphology of polyethylene pipes after aging by UV radiation

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Ocenie poddano właściwości termomechaniczne i strukturę polietylenu przed i po procesie starzenia za pomocą promieni ultrafioletowych. Próbki do badań wycięto z rur wytworzonych metodą wytłaczania. Przeprowadzono termiczną analizę dynamiczną (DMTA), badania metodą różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC) oraz obserwacje pod mikroskopem, przy powiększeniu 400×. Wykonano pomiary twardości, barwy oraz połysku próbek. Wykazano, że promieniowanie UV powoduje nieodwracalne zmiany w polietylenie. Pogorszeniu ulegają właściwości mechaniczne tworzywa — zmniejsza się wartość modułu zachowawczego oraz tangensa kąta stratności. Próbki polietylenu po starzeniu za pomocą promieniowania UV wykazują niższy stopień krystaliczności, zmniejsza się ich twardość, zmianie ulega odcień barwy oraz połysk. Pogorszeniu ulega również wytrzymałość na rozciąganie. W badaniach mikroskopowych zarejestrowano niewielkie zmniejszenie sferolitów.

EN

This paper presents the results of an assessment of structure and thermomechanical properties of polyethylene before and after the aging by UV irradiation. The test specimens were cut from the pipes manufactured by extrusion. They were analyzed using dynamic mechanical thermal analysis (DMTA), differential scanning calorimetry (DSC) and microscopic examination at 400× magnification. The hardness, colour and gloss of the specimens were also investigated. It was shown that UV radiation induces irreversible changes in polyethylene leading to deterioration of polymer mechanical properties i.e. a decrease of storage modulus and mechanical loss tangent values. Polyethylene samples exhibit a lower degree of crystallization, reduced hardness and tensile strength as well as changed gloss and colour tone after UV aging. Also, a slight reduction in the size of spherulites was observed in microscopy investigations.

Słowa kluczowe

PL

polietylen; starzenie UV; właściwości termiczne; właściwości mechaniczne; barwa; połysk; morfologia

EN

polyethylene; UV aging; thermal properties; mechanical properties; colour; gloss; morphology

• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2014
• Tom: T. 59, nr 4
• Strony: 308--313
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Gnatowski, A.

• Politechnika Częstochowska, Instytut Technologii Mechanicznych, Al. Armii Krajowej 19c, 42-200 Częstochowa.,

autor

Chyra, M.

• Politechnika Częstochowska, Instytut Technologii Mechanicznych, Al. Armii Krajowej 19c, 42-200 Częstochowa

autor

Baranowski, W.

• Politechnika Częstochowska, Instytut Technologii Mechanicznych, Al. Armii Krajowej 19c, 42-200 Częstochowa

Bibliografia

• [1] Sikora R.: „Tworzywa wielkocząsteczkowe. Rodzaje, właściwości i struktura”, Lublin 1991.
• [2] Pielichowski J., Puszyński A.: „Technologia tworzyw sztucznych”, WNT, Warszawa 2003.
• [3] Żuchowska D.: „Polimery konstrukcyjne”, WNT, Warszawa 1995.
• [4] Czaja K.: „Poliolefiny”, WNT, Warszawa 2005.
• [5] Rymarz G., Gibas E.: Plast. News 2010, 12, 35.
• [6] Gnatowski A.: Kompozyty 2009, nr 3, 238.
• [7] Gnatowski A., Kwiatkowski D., Nabiałek J.: Kompozyty 2010, nr 3, 240.
• [8] Blom H., Yeh R., Wojnarowski R., Ling M.: Thermochim. Acta 2006, 442, 64.
• [9] Pusz A., Michalik K.: Arch. Mater. Sci. Eng. 2009, 36, 89.
• [10] Szymiczek M., Wróbel G.: J. Achiev. Mater. Manufact. Eng. 2007, 19, 287.
• [11] Gnatowski A.: Polimery 2011, 56, 121.
• [12] Blom H., Yeh R., Wojnarowski R., Ling M.: Thermochim. Acta 2006, 442, 64.
• [13] Maity M., Khatua B.B., Das C.K.: Polym. Degrad. Stab. 2001, 72, 499.
• [14] Gnatowski A., Koszkul J.: J. Mater. Proc. Techn. 2006, 175, 212.
• [15] Wetton R.E., De Blok R., Corish P.J.: Polimery 1990, 35, 163.
• [16] Kalda G., Paterek R.: Zeszyty naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Budownictwo i Inżynieria Środowiska 2011, 58, 89.
• [17] Dane meteorologiczne z Europejskiego Centrum Prognoz Średnioterminowych (ECMWF) 2011, G. Czisch ISET/IPP.
• [18] El-Nouby M., El Shazly M.: Atmos. Environ. 2007, 41, 4856.
• [19] João F. i in.: Appl. Energy 2009, 86, 299.
• [20] Samy A.: Energy Convers. Manag. 2008, 49, 2384.
• [21] Gnatowski A.: Kompozyty 2012, nr 2, 115.
• [22] Campoy I., Arribas J.M., Zaporta M.A.M., Marco C., Gómez M.A., Fatou J.G.: Eur. Polym. J. 1995, 31, 475.
• [23] Pramoda K.P., Liu T.: J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 2004, 42, 1823.

Identyfikatory

DOI

dx.doi.org/10.14314/polimery.2014.308