Effect of a post‐annealing process on microstructure and mechanical properties of high‐density polyethylene/silica nanocomposites

Abstract

High-density polyethylene (HDPE) and nanosilica nanocomposites were prepared for SiO 2 content up to 15 wt%. Microstructural characterization evidenced a homogenous distribution of silica aggregates with a mean size increasing with the filler content finally resulting in a rheological percolation between 7.5 and 10 wt%. Nanoparticles did not induce any significant impact on the matrix crystallinity but led to a real improvement on elastic properties accompanied with a large embrittlement above the percolation threshold. The effect of annealing near HDPE melting temperature was studied. Differential scanning calorimetry, X-ray diffraction, and small-angle X-ray scattering analyses showed a significant change in the HDPE microstructure after annealing at 125 C. A large increase in the crystallinity (from 68 to 76%) and a clear improvement of Young's modulus (by 55%) were observed prior to polymer degradation. A valuable impact of silica particles on thermal stability was also obvious regarding the evolution of elastic properties for extended exposure times (850-1,200 h).

Sıcak Plaka Kaynak Yöntemi ile Birleştirilmiş Benzer ve Benzer Olmayan Alçak Yoğunluklu Polietilen (AYPE) Bağlantıların Mekanik Özelliklerinin Karşılaştırmalı Olarak Araştırılması

“…Geri dönüşümlü olma özelliği, bu polimer sınıfının paketlemeden, su yalıtımı veya korozyon direnci istenen uygulamalara kadar kullanımını mümkün kılmaktadır [12]. Öte yandan, yüksek yoğunluklu polietilen diğer polietilen sınıflarına göre nispeten yüksek ergime sıcaklığı ve daha dengeli mekanik özellikleri sebebiyle, ısıl ve mekanik mühendislik uygulamalarında sıklıkla tercih edilmektedir [13,14]. Yüksek süneklik, yüksek tokluk, üstün kimyasal ve çevresel dayanıklılık özellikleri bu malzemelerin otomotiv parçalarından boru hatlarına, paketlemeden denizcilik sektöründe kullanımına kadar geniş ve yaygın uygulama alanlarının önünü açmıştır [15][16][17][18].…”