Rys.1. Struktura krystaliczna nanorurek haloizytowych. BADANIA WŁAŚCIWOŚCI WYTRZYMAŁOŚCIOWYCH KOMPOZYTÓW POLIOLEFIN Z NANORURKAMI HALOIZYTOWYMI Katarzyna.

Prezentacja na temat: "Rys.1. Struktura krystaliczna nanorurek haloizytowych. BADANIA WŁAŚCIWOŚCI WYTRZYMAŁOŚCIOWYCH KOMPOZYTÓW POLIOLEFIN Z NANORURKAMI HALOIZYTOWYMI Katarzyna."— Zapis prezentacji:

1 Rys.1. Struktura krystaliczna nanorurek haloizytowych. BADANIA WŁAŚCIWOŚCI WYTRZYMAŁOŚCIOWYCH KOMPOZYTÓW POLIOLEFIN Z NANORURKAMI HALOIZYTOWYMI Katarzyna Szpilska*, Stanisław Kudła*, Joanna Warycha** *Instytut Ciężkiej Syntezy Organicznej „Blachownia”, Kędzierzyn-Koźle, **Instytut Elektrotechniki, Wrocław W ostatnim czasie zainteresowano się nanorurkami haloizytowymi, jako nowym rodzajem nanonapełniacza kompozytów polimerowych. Jest to naturalnie występujący minerał warstwowy o składzie chemicznym analogicznym do kaolinu (Al 2 Si2O 5 (OH) 4 )nH 2 O), którego strukturę tworzą liczne nanorurki oraz pakiety płytek (Rys. 1). Nanorurki haloizytowe ze względu na swoją płytkowo-rurkową strukturę krystaliczną a także niewielką ilość grup hydroksylowych stosunkowo łatwo można modyfikować chemicznie. Ponadto są łatwo dostępne oraz tanie, co w połączeniu z ich unikalną strukturą sprawia, iż mogą stać się alternatywą dla wciąż bardzo drogich nanorurek węglowych. Rys.2. Zdjęcia nanorurek haloizytowych, wykonane przy użyciu SEM  Zdjęcia SEM (rys 2.) potwierdzają występowanie HNT w postaci kryształów o kształcie rurek. Średnica pojedynczych nanorurek nie przekracza 170nm, natomiast ich długość dochodzi do 2,6 μm.  Uzyskane kompozyty wykazywały lepsze właściwości wytrzymałościowe w porównaniu z polimerami bazowymi, szczególnie w odniesieniu do wartości wydłużenia względnego przy zerwaniu.  Na właściwości wytrzymałościowe przy rozciąganiu miały wpływ zarówno ilość dodanego napełniacza, jaki i obecność kompatybilizatora. Już obecność samego napełniacza w obu matrycach bazowych nieznacznie podnosiła wartość wydłużenia względnego przy zerwaniu, dodatek kompatybilizatora potęgował ten efekt.  W miarę zwiększania ilości napełniacza właściwości wytrzymałościowe stawały się lepsze. Nawet najmniejsza ilość napełniacza (1%) wystarczyła, aby uzyskać kompozyty o nieco lepszych właściwościach w stosunku do polimeru bazowego. Dla obu matryc polimerowych najkorzystniejsze właściwości wytrzymałościowe wykazywały kompozyty, zawierające kompatybilizator oraz HNT w ilości 5%.  Planowane dalsze badania, polegające na chemicznej modyfikacji HNT przed wprowadzeniem do matrycy polimerowej mogą doprowadzić do uzyskania kompozytów o znacznie lepszych właściwościach wytrzymałościowych w stosunku do polimerów bazowych. WNIOSKI WYNIKI BADAŃ Wydłużenie względne przy zerwaniu [%] Przedmiotem pracy są właściwości wytrzymałościowe przy rozciąganiu kompozytów na bazie kopolimeru etylen-octan winylu (EVA) oraz etylen-okten (EO), napełnionych nanorurkami haloizytowymi w obecności kompatybilizatora (kopolimer EVA szczepiony bezwodnikiem maleinowym). Surowce: kopolimer etylen-octan winylu (EVA) o 28% zawartości grup winylooctanowych, nazwa handlowa: Escorene Ultra EVA UL 00728, prod. ExxonMobil Chemical, kopolimer etylen-okten (EO), nazwa handlowa Engage 8180, prod. Du Pont, kopolimer EVA szczepiony bezwodnikiem maleinowym, EVA-g-MA, nazwa handlowa Fusabond CMC250D, prod. DuPont, nanoglinka haloizytowa, nazwa handlowa Halloysite Nanoclay, prod. Sigma-Aldrich. Kompozyty sporządzano przy użyciu walcarki laboratoryjnej, stosując metodę homogenizacji w temp. 125°C przez ok.10min. Zawartość kompatybilizatora EVA-g-MA we wszystkich próbach wynosiła 5% wag., zawartość HNT wynosiła odpowiednio 1, 3 oraz 5% wag., pozostałą część stanowił polimer bazowy. Metody badań: Morfologię nanorurek haloizytowych badano przy użyciu skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM) - typ VEGA/SBH firmy Tescan. Właściwości wytrzymałościowe badano przy użyciu maszyny wytrzymałościowej Instron 33R, zgodnie z normą PN-EN ISO 527-1998. WPROWADZENIEMATERIAŁY I METODY BADAŃ Morfologia nanorurek haloizytowych Właściwości wytrzymałościowe kompozytów przy rozciąganiu Nazwa próby Wytrzymałość na rozciąganie [MPa] P121,7 P1/C21,6 P1/HNT520 P1/C/HNT520,4 P1/C/HNT319,6 P1/C/HNT118,8 P27,8 P2/C10,2 P2/HNT59 P2/C /HNT511,2 P2/C/HNT310 P2/C/HNT19,3 1. Wytrzymałość na rozciąganie 2. Wydłużenie względne przy zerwaniu Gdzie: P1 – kopolimer etylen-octan winylu (EVA) P2 – kopolimer etylen-okten (EO) C – kompatybilizator EVA-g-MA HNT 5, 3 lub 1% - nanorurki haloizytowe w ilości 5, 3 lub 1%wag. 12-14 września 2011, Wrocław –XX Konferencja Naukowa - Modyfikacja Polimerów