Structure, Thermal and Mechanical Properties of PP/Organoclay Composite Fibres

In this paper, the effect of the uniaxial deformation of PP/organoclay composite fibers in spinning and drawing on their supermolecular structure as well as thermal and mechanical properties is presented. Commercial organoclays Cloisite C15A and Cloisite C30B, both based on montmorillonite (MMT), were used as inorganic fillers in the experimental work. The supermolecular structure of fibers was investigated by DSC analysis and X-ray dif-fraction (WAXS). The DSC measurements were carried out using the conventional method (CM) and constant length method (CLM), in which fibers of constant length were assured during measurement. The average orientation of fibers was evaluated by the sonic velocity method. The intercalation of polypropylene in interlayer galleries of the organoclay was evaluated by the SAXS method. The tenacity and Young’s modulus of composite fibers were evaluated and discussed with regard to their thermal properties and supermolecular struc-ture, as well as the intercalation and exfoliation of the (nano)filler in the polymer matrix.

W pracy przedstawiono wpływ jednoosiowego odkształcenia włókien kompozytowych PP/krzemiany warstwowe w procesie przędzenia i rozciągania na ich strukturę nadczasteczkową oraz właściwości termiczne i mechaniczne. Jako wypełniacze ceramiczne w badaniach zastosowano Cloisite C15A i Cloisite C30B, wytworzone na bazie montmorylonitu (MMT). W celu zbadania nadcząsteczkowej struktury włókien zastosowano analizę DSC i dyfrakcję promieniowania rentgenowskiego (WAXS). Pomiary DSC przeprowadzono stosując metody konwencjonalne (CM) i metodę opartą na zachowaniu stałej długości włókien (CLM). Średnią orientację włókien oceniono metodą pomiaru prędkości dźwięku. Interkalacja polipropylenu w międzywarstwowe galerie krzemianów warstwowych była oceniona za pomocą metody SAXS. Wytrzymałość na rozciąganie i moduł Younga włókien kompozytowych również zostały wyznaczone i przeanalizowane w zależności od właściwości termicznych i nadcząsteczkowej struktury, jak również interkalacji i eksfoliacji (nano)wypełniaczy w macierzy polimeru.