Badania reologiczne kompozytów poliolefinowych o wysokim stopniu napełnienia z uwzględnieniem charakterystyk p-v-T

P. Jakubowska; T. Sterzyński; B. Samujło

Data publikacji : 2010-05-30

Tom 55 Nr 5 (2010)

Badania reologiczne kompozytów poliolefinowych o wysokim stopniu napełnienia z uwzględnieniem charakterystyk p-v-T

P. Jakubowska T. Sterzyński B. Samujło

Abstrakt

W części wstępnej publikacji podano obszerną ogólną charakterystykę napełniaczy oraz omówiono możliwości ich modyfikacji i jej wpływ na właściwości uzyskiwanych z nich kompozytów. Przedstawiono wyniki własnych pomiarów reologicznych wysokonapełnionych (48-64% mas.) kompozytów poliolefinowych, w których napełnienie stanowił węglan wapnia wprowadzany w postaci koncentratu i-PP/CaCO3 do osnowy, którą był PE-HD (tabela 1). Zastosowano przy tym tradycyjne urządzenia pomiarowe, mianowicie reometr obrotowy typu stożek/płytka (por. tabela 3), plastometr obciążnikowy o zmiennym obciążeniu tłoka, oraz dwuotworowy reometr kapilarny. Przebiegi uzyskiwanych za ich pomocą krzywych lepkości kompozytów (metody typu off-line) porównywano z odpowiednimi przebiegami krzywych lepkości otrzymanymi na drodze pomiarów prowadzonych bezpośrednio w linii wytłaczarskiej (metoda typu in line, reometr wytłaczarkowy z głowicą pomiarową o wymiennych dyszach, rys. 3-9). Badania dotyczyły trzech rodzajów materiału: mieszanin PE-HD z i-PP (tabela 2, grupa R), kompozytu zawierającego koncentrat handlowy (tabela 2, grupa H) oraz kompozytu zawierającego koncentrat własny wytworzony w warunkach laboratoryjnych (tabela 2, grupa M). Zaobserwowano zjawisko tzw. rozrzedzania ścinaniem, czyli zmniejszania się lepkości kompozytów ze wzrastającą szybkością ścinania, jak również spadek tej lepkości ze wzrostem zawartości napełniacza. Ta druga zależność jest zauważalna zwłaszcza w obszarze niewielkich szybkości ścinania, a niemal zanika w warunkach dużych szybkości ścinania. Porównanie krzywych lepkości otrzymanych metodami off-line i in-line wykazało istnienie analogicznych w obydwu przypadkach zależności, pozwoliło jednak na wykazanie znaczenia uwzględnienia zmian gęstości badanych materiałów w toku pomiarów, a także wskazało na istotne znaczenie efektu poślizgu wywołanego przede wszystkim przez substancje modyfikujące napełniacz (tu kwas stearynowy i woski). Poślizg ten bezpośrednio wpływa na właściwości reologiczne kompozytów o wysokim stopniu napełnienia modyfikowanym węglanem wapnia.

Słowa kluczowe

poliolefiny ; węglan wapnia ; kompozyty ; modyfikacja napełniacza ; właściwości reologiczne ; zjawisko poślizgu polyolefins ; calcium carbonate ; composites ; filler modification ; rheological properties ; slippage phenomenon

Szczegóły

Bibliografia

Wskaźniki

Autorzy

Pobierz pliki

PDF (English)

Zasady cytowania

Jakubowska, P., Sterzyński, T., & Samujło, B. (2010). Badania reologiczne kompozytów poliolefinowych o wysokim stopniu napełnienia z uwzględnieniem charakterystyk p-v-T. Polimery, 55(5), 379–389. Pobrano z https://ichp.vot.pl/index.php/p/article/view/1019

Bibliografia

Yang K., Yang O., Li G., Sun Y., Feng D.: Mater. Lett. 2006, 60, 805.

2. Gonzalez J., Albano C., Ichazo M., Hernandez M., Sciamanna R.: Polym. Degrad. Stabil. 2001, 73, 211.

3. Lazzeri A., Zebarjad S. M., Pracella M., Cavalier K., Rosa R.: Polymer 2005, 46, 827.

4. Silva A. L. N., Rocha M. C. G., Moraes M. A. R., Valente C. A. R., Coutinho F. M. B.: Polym. Test. 2002, 21, 57.

5. Rocha M. C. G., Silva A. H. M. F. T., Coutinho F. M. B., Silva A. L. N.: Polym. Test. 2005, 24, 1049.

6. Teixeira S. C. S., Moreira M. M., Lima A. P., Santos L. S., Rocha B. M., Lima E. S., Costa R. A. A. F., Silva A. L. N., Coutinho F. M. B.: Polym. Test. 2005, 24, 983.

7. Zuiderduin W. C. J., Westzaan C., Huetink J., Gaymans R. J.: Polymer 2003, 44, 261.

8. Thio Y. S., Argon A. S., Cohen R. E., Weinberg M.: Polymer 2002, 43, 3661.

9. Weon J. I., Gam K. T., Boo W. J., Sue H. J., Chan C. M.: J. Appl. Polym. Sci. 2006, 99, 3070.

10. Zebarjad S. M., Sajjadi S. A., Tahani M.: J. Mater. Process. Tech. 2006, 175, 446.

11. Gachter R., Muller H.: “Plastics Additives Handbook”, Hanser Publishers, New York 1987.

12. Gonzalez J., Albano C., Ichazo M., Diaz B.: Eur. Polym. J. 2002, 38, 2465.

13. Osman M. A., Atallah A., Suter U. W.: Polymer 2004, 45, 1177.

14. “Calcium carbonate in blown HDPE film”, http://omya.com, 2004.

15. Fu Q., Wang G., Liu Ch.: Polymer 1995, 36, 12.

16. Kwon S., Kim K. J., Kim H., Kundu P. P., Kim T. J., Lee Y. K., Lee B. H., Choe S.: Polymer 2002, 43, 6901.

17. Liu Z. H., Zhu G., Li Q., Qi Z. N., Wang. F. S.: Polymer 1998, 39, 10.

18. “Mineral additives for the plastics industry”, http://omya.com, 2004.

19. Huang H. J.: J. Appl. Polym. Sci. 1999, 74, 1459.

20. Renger C. J., Burrows S. J., Shanks R. H.: J. Appl. Polym. Sci. 2001, 82, 3091.

21. Haworth B., Jumpa S., Miller N. A.: Polym. Test. 2000, 19, 459.

22. Stabik J.: „Wybrane problemy reologii uplastycznionych polimerów napełnionych”, Politechnika Śląska, Zeszyty Naukowe 2004, Mechanika, z. 143, nr 1616.

23. Sylvia C. S. i in.: J. Appl. Polym. Sci. 2006, 101, 2559.

24. Lazzeri A., Zebarjad S. M., Pracella M., Cavalier K., Rosa R.: Polymer 2005, 46, 827.

25. Nowaczyk G., Głowinkowski S., Jurga S.: Solid State Nucl. Mag. 2004, 25, 194.

26. Supaphol P., Harnsiri W.: J. Appl. Polym. Sci. 2006, 100, 4515.

27. Kim K., White J. L., Shim S., Choe S.: J. Appl. Polym. Sci. 2004, 93, 2105.

28. Upadhyay R. D., Kale D. D.: J. Polym. Res. 2001, 8, 175.

29. Silva A. L. N., Rocha M. C. G., Moraes M. A. R., Valente C. A. R., Coutinho F. M. B.: Polym. Test. 2002, 21, 57.

30. Wang Y., Ming-Jia W.: Polym. Composite 2000, 21, 1.

31. Wang Y.: Polym. Eng. Sci. 1999, 39, 190.

32. Zhang J., Ding Q., Zhou N., Li L., Ma Z., Shen J.: J. Appl. Polym. Sci. 2006, 101, 2437.

33. Hyun K. i in.: J. Non-Newton. Fluid 2002, 107, 51.

34. Leong Y. W., Abu Bakar M. B., Ishak Z. A. M., Ariffin A.: J. Appl. Polym. Sci. 2005, 98, 413.

35. Domka L., Wąsicki A., Kozak M.: Fizykochemiczne Problemy Mineralurgii 2003, 37, 141.

36. Kloziński A., Sterzyński T.: Polimery 2005, 50, 455.

37. Kloziński A., Sterzyński T., Samujło B.: Polimery 2009, 54, 57.

38. Ostwald W.: Koloid-Z 1925, 36, 99.

39. De Waele A.: J. Oil Colour 1924, 6, 33.

40. Wilczyński K.: „Reologia w przetwórstwie tworzyw sztucznych”, WNT, Warszawa 2001.

41. Teixeira S. C. S., Moreira M. M., Lima A. P., Santos L. S., Rocha B. M., Lima E. S., Costa R. A. A. F., Silva A. L. N., Rocha M. C. G., Coutinho F. M. B.: J. Appl. Polym. Sci. 2006, 101, 2559.

42. Ferguson J., Kembłowski Z.: „Reologia stosowana płynów”, Wyd. Marcus, Łódź 1995, str. 53-74.

43. Kembłowski Z.: „Reometria płynów nienewtonowskich”, WNT, Warszawa 1973, str. 73-100.

44. Sikora R.: „Podstawy przetwórstwa tworzyw polimerowych”, Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Lubelskiej, Lublin 1992, str. 189-236.

45. Szlezyngier W.: „Podstawy reologii polimerów”, Politechnika Rzeszowska 1994.

46. Kloziński A., Sterzyński T.: Polimery 2007, 52, 585.

47. Jakubowska P., Sterzyński T., Samujło B.: „Badania reologiczne wysokonapełnionych kompozytów poliolefin z uwzględnieniem charakterystyk pvT”, Teka Kom. Bud. Ekspl. Masz. Elektrotech. Bud. - OL PAN, 2008, 37-40.

Remove 1. Yang K., Yang O., Li G., Sun Y., Feng D.: Mater. Lett. 2006, 60, 805.

2. Gonzalez J., Albano C., Ichazo M., Hernandez M., Sciamanna R.: Polym. Degrad. Stabil. 2001, 73, 211.

3. Lazzeri A., Zebarjad S. M., Pracella M., Cavalier K., Rosa R.: Polymer 2005, 46, 827.

4. Silva A. L. N., Rocha M. C. G., Moraes M. A. R., Valente C. A. R., Coutinho F. M. B.: Polym. Test. 2002, 21, 57.

5. Rocha M. C. G., Silva A. H. M. F. T., Coutinho F. M. B., Silva A. L. N.: Polym. Test. 2005, 24, 1049.

6. Teixeira S. C. S., Moreira M. M., Lima A. P., Santos L. S., Rocha B. M., Lima E. S., Costa R. A. A. F., Silva A. L. N., Coutinho F. M. B.: Polym. Test. 2005, 24, 983.

7. Zuiderduin W. C. J., Westzaan C., Huetink J., Gaymans R. J.: Polymer 2003, 44, 261.

8. Thio Y. S., Argon A. S., Cohen R. E., Weinberg M.: Polymer 2002, 43, 3661.

9. Weon J. I., Gam K. T., Boo W. J., Sue H. J., Chan C. M.: J. Appl. Polym. Sci. 2006, 99, 3070.

10. Zebarjad S. M., Sajjadi S. A., Tahani M.: J. Mater. Process. Tech. 2006, 175, 446.

11. Gachter R., Muller H.: “Plastics Additives Handbook”, Hanser Publishers, New York 1987.

12. Gonzalez J., Albano C., Ichazo M., Diaz B.: Eur. Polym. J. 2002, 38, 2465.

13. Osman M. A., Atallah A., Suter U. W.: Polymer 2004, 45, 1177.

14. “Calcium carbonate in blown HDPE film”, http://omya.com, 2004.

15. Fu Q., Wang G., Liu Ch.: Polymer 1995, 36, 12.

16. Kwon S., Kim K. J., Kim H., Kundu P. P., Kim T. J., Lee Y. K., Lee B. H., Choe S.: Polymer 2002, 43, 6901.

17. Liu Z. H., Zhu G., Li Q., Qi Z. N., Wang. F. S.: Polymer 1998, 39, 10.

18. “Mineral additives for the plastics industry”, http://omya.com, 2004.

19. Huang H. J.: J. Appl. Polym. Sci. 1999, 74, 1459.

20. Renger C. J., Burrows S. J., Shanks R. H.: J. Appl. Polym. Sci. 2001, 82, 3091.

21. Haworth B., Jumpa S., Miller N. A.: Polym. Test. 2000, 19, 459.

22. Stabik J.: „Wybrane problemy reologii uplastycznionych polimerów napełnionych”, Politechnika Śląska, Zeszyty Naukowe 2004, Mechanika, z. 143, nr 1616.

23. Sylvia C. S. i in.: J. Appl. Polym. Sci. 2006, 101, 2559.

24. Lazzeri A., Zebarjad S. M., Pracella M., Cavalier K., Rosa R.: Polymer 2005, 46, 827.

25. Nowaczyk G., Głowinkowski S., Jurga S.: Solid State Nucl. Mag. 2004, 25, 194.

26. Supaphol P., Harnsiri W.: J. Appl. Polym. Sci. 2006, 100, 4515.

27. Kim K., White J. L., Shim S., Choe S.: J. Appl. Polym. Sci. 2004, 93, 2105.

28. Upadhyay R. D., Kale D. D.: J. Polym. Res. 2001, 8, 175.

29. Silva A. L. N., Rocha M. C. G., Moraes M. A. R., Valente C. A. R., Coutinho F. M. B.: Polym. Test. 2002, 21, 57.

30. Wang Y., Ming-Jia W.: Polym. Composite 2000, 21, 1.

31. Wang Y.: Polym. Eng. Sci. 1999, 39, 190.

32. Zhang J., Ding Q., Zhou N., Li L., Ma Z., Shen J.: J. Appl. Polym. Sci. 2006, 101, 2437.

33. Hyun K. i in.: J. Non-Newton. Fluid 2002, 107, 51.

34. Leong Y. W., Abu Bakar M. B., Ishak Z. A. M., Ariffin A.: J. Appl. Polym. Sci. 2005, 98, 413.

35. Domka L., Wąsicki A., Kozak M.: Fizykochemiczne Problemy Mineralurgii 2003, 37, 141.

36. Kloziński A., Sterzyński T.: Polimery 2005, 50, 455.

37. Kloziński A., Sterzyński T., Samujło B.: Polimery 2009, 54, 57.

38. Ostwald W.: Koloid-Z 1925, 36, 99.

39. De Waele A.: J. Oil Colour 1924, 6, 33.

40. Wilczyński K.: „Reologia w przetwórstwie tworzyw sztucznych”, WNT, Warszawa 2001.

41. Teixeira S. C. S., Moreira M. M., Lima A. P., Santos L. S., Rocha B. M., Lima E. S., Costa R. A. A. F., Silva A. L. N., Rocha M. C. G., Coutinho F. M. B.: J. Appl. Polym. Sci. 2006, 101, 2559.

42. Ferguson J., Kembłowski Z.: „Reologia stosowana płynów”, Wyd. Marcus, Łódź 1995, str. 53-74.

43. Kembłowski Z.: „Reometria płynów nienewtonowskich”, WNT, Warszawa 1973, str. 73-100.

44. Sikora R.: „Podstawy przetwórstwa tworzyw polimerowych”, Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Lubelskiej, Lublin 1992, str. 189-236.

45. Szlezyngier W.: „Podstawy reologii polimerów”, Politechnika Rzeszowska 1994.

46. Kloziński A., Sterzyński T.: Polimery 2007, 52, 585.

47. Jakubowska P., Sterzyński T., Samujło B.: „Badania reologiczne wysokonapełnionych kompozytów poliolefin z uwzględnieniem charakterystyk pvT”, Teka Kom. Bud. Ekspl. Masz. Elektrotech. Bud. - OL PAN, 2008, 37-40.

Google Scholar

Cytowania w Google Scholar

Statystyki

Total abstract views : 0

PDF Downloads : 0