Preparation and study of polymers combined with nanoparticles or fillers of controlled particle size: adhesion, modification, deformation mechanisms  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
43517
Type K
Principal investigator Pukánszky, Béla
Title in Hungarian Szabályozott méretű, illetve nano részecskékkel társított polimerek előállítása és vizsgálata: adhézió, módosítás, deformációs mechanizmusok
Title in English Preparation and study of polymers combined with nanoparticles or fillers of controlled particle size: adhesion, modification, deformation mechanisms
Panel Chemistry 2
Department or equivalent Department of Physical Chemistry and Materials Science (Budapest University of Technology and Economics)
Participants Bódiné Fekete, Erika
Fráter, Tünde Veronika
Móczó, János
Pozsgay, András György
Százdi, László Tamás
Starting date 2003-01-01
Closing date 2007-12-31
Funding (in million HUF) 12.280
FTE (full time equivalent) 0.00
state closed project





 

Final report

  
Results in Hungarian
A szerződés által finanszírozott kutatás a heterogén polimer rendszerek szerkezet-tulajdonság összefüggéseinek megállapítására irányult. A munka során több anyagrendszer vizsgálatával és különböző problémák megoldásával foglalkoztunk. A legfontosabb eredményeket ebben a periódusban a nanokompozitok és a természetes szállal erősített anyagok, valamint a heterogén rendszerek mikromechanikai deformációs folyamatainak vizsgálata során értük el. Megállapítottuk, hogy a polimer/rétegszilikát nanokompozitok szerkezete bonyolultabb annál, mint amit az irodalomban állítanak. A kompozitok tartalmaznak eredeti szemcséket, duzzadt szilikát részecskéket, egyedi lemezeket és egy szilikát hálószerkezet is kialakulhat bennünk. Egyszerű reológiai módszer javasoltunk az utóbbi kimutatására és egy korábban kidolgozott modellünk segítségével becsültük az exfoliáció mértékét. A rétegszilikát nanokompozitok és a faliszttel erősített kompozitok mikromechanikai folyamatainak részletes vizsgálata megmutatta, hogy gyakran a részecskék törése korlátozza a tulajdonságok további javítását. A mikromechanikai deformációs folyamatok követése lehetővé tette az egyes folyamatok szétválasztását, így megállapítottuk, hogy a határfelületek elválása és a mátrix plasztikus deformációja egymást követően megy végbe. Munkánkban számos fiatal kutató vesz részt és kutatási eredményeink nagy része a gyakorlatban is hasznosul.
Results in English
The research financed by this contract focused on the determination of structure-property correlations in heterogeneous polymer systems. Several materials and problems were studied during the years. The most important results have been achieved in the study of polymer/layered silicate nanocomposites and wood flour filled polymers, as well as in the investigation of the micromechanical deformation processes of heterogeneous polymers. We found that the structure of polymer/layered silicate nanocomposites is more complicated than claimed in the literature. The composites contain original particles, swollen silicate stacks, individual platelets, and a silicate network structure may also form in them. We proposed a simple rheological method to detect the formation of the latter, and used our simple model developed earlier for the quantitative estimation of the extent of exfoliation. The detailed study of the micromechanical deformation processes occurring in layered silicate nanocomposites and wood flour filled polymers showed that often the fracture of the particles limits the further improvement of composite properties. We could separate individual micromechanical deformations and found that debonding and the plastic deformation of the matrix are consecutive processes. Several students and young scientists take part in the research and a large part of the results is utilized in practice.
Full text http://real.mtak.hu/1111/
Decision
Yes





 

List of publications

  
Dányádi, L., Százdi, L., Gulyás, J., Bertóti, I., Pukánszky, B.: Surface Chemistry and Adhesion in Carbon Fiber Reinforced Epoxy Microcomposites, Compos. Interfaces 12, 243-258, 2005
Móczó, J., Fekete, E., Pukánszky, B.: Adsorption of surfactants on CaCO3 and its effect on surface free energy, Progr. Colloid. Polym. Sci. 125, 134-141, 2004
Leong, Y.W., Abu Bakar, M.B., Mohd Ishak, Z.A., Arifin, A., Pukánszky B.: Comparison of Mechanical Properties and Interfacial Interaction Between Talc, Kaolin and Calcium Carbonate Filled Polypropylene Composites, J. Appl. Polym. Sci., 91, 3315-3326, 2004
Pukánszky, B., Móczó, J.: Morphology and properties of particulate filled polymers, Macromol. Symp. 214, 115-134, 2004
Pozsgay, A., Fráter, T., Százdi, L., Müller, P., Sajó, I., Pukánszky, B.: Gallery structure and exfoliation of organofilized montmorillonite; effect on composite properties, Eur. Polym. J. 40, 27-36, 2004
Rácz, L., Pukánszky, B. Jr., Pozsgay, A., Pukánszky, B.: PA6/Montmorillonite Nanocomposites: Effect of Interaction on Structure and Properties, Progr. Colloid. Polym. Sci. 125, 96-102, 2004
Pozsgay, A., Csapó, I. Százdi, L., Pukánszky, B.: Preparation, Structure, and Properties of PVC/Montmorillonite Nanocomposites, Mater. Res. Innovat. 8.3, 138-139, 2004
Csapó, I., Pozsgay, A., Pukánszky, B.: PVC nanokompozitok előállítása, szerkezete és tulajdonságai, Muanyag Gumi 41, 487-493, 2004
Ábrányi, Á., Százdi, L., Pukánszky, B.: Delamináció kinetikája polipropilén nanokompozitokban, Muanyag Gumi 41, 466-471, 2004
Szabó, P., Epacher, E., Földes, E., Pukánszky, B.: Miscibility, structure and properties of PP/PIB blends, Mater. Sci. Eng. 383A, 307-315, 2004
Dányádi, L., Renner, K., Szabó, Z., Nagy, G., Móczó, J., Pukánszky, B.: Wood flour filled PP composites: adhesion, deformation, failure, Polym. Adv. Technol. 17(11-12), 967-974, 2006
Fekete, E., Földes, E., Pukánszky, B.: Effect of molecular interactions on the miscibility and structure of polymer blends, Eur. Polym. J. 41, 727-736, 2005
Földes, E., Pukánszky, B.: Miscibility-structure-property correlation in blends of ethylene-vinyl alcohol copolymer and polyamide 6/66, J. Colloid Interface Sci. 283, 79-86, 2005
Gatos, K.G., Százdi, L., Pukánszky, B., Karger-Kocsis, J.: Controlling deintercalation phenomena in hydrogenated nitrile rubber (HNBR)/organo-montmorillonite nanocomposites cured by peroxide, Macromol. Chem. Rapid Commun. 26, 915-919, 2005
Ábrányi, Á., Százdi, L., Pukánszky, B.Jr., Vancsó, J.G., Pukánszky, B.: Formation and detection of clay network structure in polypropylene/layered silicate nanocomposites, Macromol. Rapid Commun 27, 132-135, 2006
Lim, K.L.K., Mohd Ishak, Z.A., Ishiaku, U.S., Fuad, A.M.Y., Yusof, A.H., Czigány, T., Pukánszky, B., Ogunniyi, D.S.: High-Density Polyethylene/Ultrahigh-Molecular-Weight Polyethylene Blend I. The Processing, Thermal, and Mechanical Properties, J. Appl. Polym. Sci. 97, 413-425, 2005
Miltner, H.E., Rahier, H., Pozsgay, A., Pukánszky, B., van Meele, B.: Experimental evidence for reduced chain segment mobility in poly(amide 6)/clay nanocomposites, Compos. Interfaces 12, 787-803, 2005
Mravèáková, M., Omastová, M., Pötschke, P., Pozsgay, A., Pukánszky, B., Pionteck, J.: Polypropylene/montmorillonite/polypyrrole composites: structure and conductivity, Polym. Adv. Technol. 17, 715-726, 2006
Renner, K., Yang, M.S., Móczó, J., Choi, H.J., Pukánszky, B.: Analysis of the debonding process in polypropylene model composites, Eur. Polym. J. 41, 2520-2529, 2005
Renner, K., Móczó, J., Pukánszky, B.: Mikromechanikai deformációs folyamatok akusztikus emissziós vizsgálata poliamid nanokomozitokban, Muanyag Gumi 42, 443-448, 2005
Pukánszky, B.: Interfaces and Interphases in Multicomponent Materials: Past, Present, Future, Eur. Polym. J. 41, 645-662, 2005
Százdi, L., Pukánszky, B. Jr., Földes, E., Pukánszky, B.: Possible mechanism of interaction among the components in MAPP modified layered silicate PP nanocomposites, Polymer 46, 8001-8010, 2005
Vidéki, B., Klébert, Sz., Pukánszky, B.: Grafting of caprolacton to cellulose acetate by reactive processing, Eur. Polym. J. 41, 1699-1707, 2005
Móczó, J., Fekete, E., László, K., Pukánszky, B.: Aggregation of particulate fillers: factors, determination, properties, Macromol. Symp. 194, 111-124, 2003
Dányádi, L., Gulyás, J., Pukánszky, B.: Coupling of carbon fibers to polycarbonate: surface chemistry and adhesion, Compos. Interfaces 10, 67-76, 2003
Dányádi, L., Gulyás, J., Pukánszky, B.: Szénszál reaktív felületkezelése polikarbonát kompozitok készítéséhez: felületi kémia és adhézió, Műanyag és Gumi 40, 362-368, 2003
Pukánszky, B., Belina, K.: Tensile properties, creep and stress relaxation, in Polymer characterization techniques and theri application to blends, ed. Simon, G.P., Oxford University Press, New York, pp. 263-287, 2003
Bagdi, K., Müller, P., Pukánszky, B.: Thermoplastic starch/layered silicate composites: structure, interaction, properties, Compos. Interfaces 13, 1-17, 2006
Miltner, H.E., van Assche, G., Pozsgay, A., Pukánszky, B., van Mele, B.: Restricted segment mobility in poly(amide)6/clay nanocomposites evidenced by quasi-isothermal crystallization, Polymer 47, 826-835, 2006
Choi, J.S., Lim, S.T., Choi, H.J., Pozsgay, A., Százdi, L., Pukánszky, B.: Viscoelastic properties of exfoliated polyamide-6/layered silicate nanocomposite, J. Mater. Sci. Lett. 41, 1843-1846, 2006
Százdi, L., Pukánszky, B. Jr., Vancsó, G.J., Pukánszky, B.: Quantitative estimation of the reinforcing effect of layered silicates in PP nanocomposites, Polymer 47, 4638-4648, 2006
Százdi, L., Ábrányi, Á., Pukánszky, B. Jr., Vancsó, G.J., Pukánszky, B.: Morphology characterization of PP/clay nanocomposites accross the length scales of the structure architecture, Macromol. Mater. Eng. 291, 858-868, 2006
Kádár, F., Százdi, L., Fekete, E., Pukánszky, B.: Surface characteristics of layered silicates: influence on the properties of clay/polymer nanocomposites, Langmuir 22, 7848-7854, 2006
Bagdi, K., Müller, P., Pukánszky, B.: Termoplasztikus keményítő (TPS) alapú nanokompozitok előállítása és jellemzése, Műanyag és Gumi 43, 496-501, 2006
Dominkovics, Z., Dányádi, L., Pukánszky, B.: Faliszt erősítésű PP kompozitok - az erősítőanyag reaktív felületmódosítása, Műanyag és Gumi 43, 517-523, 2006
Dányádi, L., Szabó, Z., Nagy, G., Móczó, J., Pukánszky, B.: Faliszt töltőanyag tartalmú polimer kompozitok, Műanyag- és Gumiipari Évkönyv 4, 39-42, 2006
Fekete, E., Móczó, J., Pukánszky, B.: Determination of the surface characteristics of particulate fillers by linear IGC; a critical approach, J. Colloid. Interface Sci., 2004
Dányádi, L., Renner, K., Móczó, J., Pukánszky, B.: Wood flour filled PP composites: interfacial adhesion and micromechanical deformations, Polym. Eng. Sci. elfogadva, 2007
Renner, K., Henning, S., Móczó, J., Yang, M.S., Choi, H.J., Pukánszky, B.: Micromechanical deformation processes in PA/layered silicate nanocomposites: correlation of structure and properties, Polym. Eng. Sci. elfogadva, 2007
Vidéki, B., Klébert, Sz., Pukánszky, B.: External and internal plasticization of cellulose acetate with caprolactone: structure and properties, J. Polym. Sci. Phys. elfogadva, 2007
Dányádi, L., Janecska, T., Szabó, Z., Nagy, G., Móczó, J., Pukánszky, B.: Wood flour filled PP composites: compatibilization and adhesion, Compos. Sci. Technol. beküldve, 2007



Back »