X-ray scattering and calorimetric studies of organoclays obtained by ion-exchange

A. Kiersnowski; M. Trelińska-Wlaźlak; M. Gazińska; J. Pigłowski

Data publikacji : 2011-09-30

Tom 56 Nr 9 (2011)

Badania kalorymetryczne i rentgenograficzne organomontmorylonitów otrzymanych na drodze wymiany jonowej

A. Kiersnowski M. Trelińska-Wlaźlak M. Gazińska J. Pigłowski

Abstrakt

Struktura i charakterystyka termiczna organofilizowanych glinokrzemianów warstwowych (rys. 1, tabela 1) ma istotny wpływ na właściwości nanokompozytów polimerowych otrzymanych z udziałem tego typu napełniaczy. Decydujący wpływ na właściwości takich napełniaczy ma dobór związków amfifilowych (takich jak czwartorzędowe sole amoniowe) stosowanych do modyfikacji glinokrzemianów. Przedstawiono wyniki badań: termograwimetrycznych, kalorymetrycznych i rentgenograficznych układów otrzymanych na drodze organofilizacji syntetycznej fluoromiki o handlowej nazwie SOMASIF, za pomocą trzech homologicznych, czwartorzędowych bromków alkiloamoniowych. Pomiary SAXS wykazały, że wymiana jonowa przeprowadzona przy użyciu stechiometrycznej (w stosunku do pojemności jonowymiennej minerału) ilości soli prowadzi do powstania układu złożonego z trzech faz odznaczających się różnymi odległościami międzypłaszczyznowymi (d001) (rys. 2—4). W przypadku fazy dominującej, wartość d001 jest liniowo zależna od długości najdłuższego łańcucha alkilowego związanego z atomem azotu. Zależność taka sugeruje, że cząsteczki soli amoniowych w obrębie galerii wykazują uporządkowaną strukturę o charakterze parakrystalicznym. Badania przeprowadzone metodą mikrokalorymetrii skaningowej (DSC, rys. 5) dostarczyły danych wskazujących, że układy takie mogą ulegać przemianom fazowym zbliżonym do topnienia i krystalizacji. Skutkiem interkalacji cząsteczek soli do dwuwymiarowych galerii montmorylonitu jest znaczne obniżenie wartości temperatury przejść fazowych. Stabilność termiczną uzyskanych układów oraz stopień obsadzenia powierzchni materiału amfifilowymi cząsteczkami soli oceniano na podstawie pomiarów termograwimetrycznych (tabela 2).

Słowa kluczowe

organomontmorylonit ; struktura ; SAXS ; DSC organomontmorillonite ; structure ; SAXS ; DSC

Szczegóły

Bibliografia

Wskaźniki

Autorzy

Pobierz pliki

PDF (English)

Zasady cytowania

Kiersnowski, A., Trelińska-Wlaźlak, M., Gazińska, M., & Pigłowski, J. (2011). Badania kalorymetryczne i rentgenograficzne organomontmorylonitów otrzymanych na drodze wymiany jonowej. Polimery, 56(9), 671–675. Pobrano z https://polimery.ichp.vot.pl/index.php/p/article/view/958

Bibliografia

Paul D. R., Robeson L. M.: Polymer 2008, 49, 3178.

2. Fornes T. D., Hunter D. L., Paul D. R.: Macromolecules 2004, 37, 1793.

3. Nayak S. K., Mohanty S., Samal S. K.: Polym.-Plast. Technol. Eng. 2009, 48, 976.

4. Santos K. S., Liberman S. A., Oviedo M. A. S., Mauler R. S.: J. Polym. Sci. B, Polym. Phys. 2008, 46, 2519.

5. deGiraldi A. L. F. M., Bizzaria M. T. M., Silva A. A., Mariano C., Velasco J., d’Avila M. A., Mei L. H. I.: J. Nanosci. Nanotechnol. 2009, 9, 3833.

6. Kiersnowski A., Pigłowski J.: Eur. Polym. J. 2004, 40, 1199.

7. Kiersnowski A., Gutmann J. S., Pigłowski J.: J. Polym. Sci. B, Polym. Phys. 2007, 45, 2350.

8. Bruzaud S., Grohens Y., Ilinca S., Carpentier J.-F.: Macromol. Mater. Eng. 2005, 290, 1106.

9. Connolly J., van Duijneveldt J. S., Klein S., Pizzey C., Richardson R. M.: Langmuir 2006, 22, 6531.

10. Xie W., Gao Z., Pan W.-P., Hunter D., Singh A., Vaia R.: Chem. Mater. 2001, 13, 2979.

11. Xie W., Gao Z., Pan W.-P., Hunter D., Koene B., Tan L.-S., Vaia R.: Chem. Mater. 2002, 14, 4837.

12. Pozsagy A., Fràter T., Szàzdi L., Müller P., Sajò I., Pukànszky B.: Eur. Polym. J. 2004, 40, 27.

13. Kiersnowski A.: "Cation exchange capacity was experimentally estimated by ion exchange of various compounds followed by soxhlet extraction of organosilicates with water, THF and ethanol. Detailed procedure", PhD Thesis, Faculty of Materials Science and Engineering, Warsaw University of Technology, 2005.

14. Davis R. D., Gilman J. W., Sutto T. E., Callahan J. H., Trulove P. C., DeLong H. C.: Clays Clay Miner. 2004, 52, 171.

15. "Hydrous phyllosilicates (exclusive of micas) in "Reviews in Mineralogy" (Ed. Bailey S. W.), 1988, p. 19.

16. Weiss A., Holm C., Platikanov D.: Colloid. Polym. Sci. 1993, 271, 891.

17. Hackett E., Manias E., Giannelis E. P.: Chem. Mater. 2000, 12, 2161.

18. Gelfer M. Y., Burger C., Nawani P., Hsiao B. S., Chu B., Mayu S. Rafailovich M., Panek G., Jeschke G., Fadeev A. Y., Gilman J. W.: Clays Clay Miner. 2007, 55, 140.

19. Minase M., Kondo M., Onikata M., Kawamura K.: Clay Clays Miner. 2008, 56, 49.

Google Scholar

Cytowania w Google Scholar

Statystyki

Total abstract views : 0

PDF Downloads : 0

A. Kiersnowski polimery@ichp.pl

M. Trelińska-Wlaźlak

M. Gazińska

J. Pigłowski