PP/clay nanocomposite: optimization of mixing conditions with respect to mechanical properties

Abstract

Polypropylen/jíl nanokompozity byly studovány s důrazem na optimalizaci míchacích podmínek. Byly použity dva různé typy komerčních nanoplniv Dellite (Dellite 72T a Dellite 67G). Byl zkoumán vliv různých koncentrací plniv na morfologii a mechanické vlastnosti. Míchací podmínky byly měněny s důrazem na čas míchání a rychlost otáčení hnětadel. Výsledek studie morfologie odhalil, že nanokompozity obsahovaly aglomeráty nanoplniv. Srovnání dvou typů plniva odhalilo lepší disperzi a distribuci pro nanokompozity obsahující Dellite 72T. Tyto nanokompozity měly také lepší pevnost v tahu. Optimální doba míchaní byla 30 min. 3D grafická analýza ukázala, že optimální rychlost rotorů je 60 rpm, a že se vzrůstajícím obsahem jílu (2-10%) se zvyšovala pevnost v tahu.

Polypropylene/clay nanocomposites were studied with focus on optimization of mixing conditions. Two different types of commercial nanofillers Dellite were used (Dellite 72T and Dellite 67G). Effect of various concentrations of fillers on morphology and mechanical properties was investigated. Conditions of preparation were varied with respect to mixing time and speed of rotation of kneaders. Results of morphology study showed that nanocomposites contained agglomerates of nanofillers. The comparison of the filler types revealed that better dispersion and distribution was found for nanocomposites containing Dellite 72T which had also better tensile strength. Optimum mixing time was 30 min. 3D graphical analysis showed that the optimum speed of rotation was 60 rpm and with increasing clay content (2?10 wt%) the tensile strength increased.