Flammability Properties of Polymer−Layered-Silicate Nanocomposites. Polypropylene and Polystyrene Nanocomposites

Gilman, Jeffrey W.; Jackson, Christian; Morgan, Alexander B.; Harris, Richard H.; Manias, Evangelos; Giannelis, Emmanuel P.; Wuthenow, M; Hilton, Dawn; Phillips, Shawn H.

doi:10.1021/cm0001760

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“…It is usually felt that the change in the peak heat release rate occurs due to a change in the mass loss rate and there is a comparable reduction in both with both surfactants and all three polymers. The two clays give similar results and are comparable to literature data for PS, ABS and HIPS [25], [29], [30] and [31]. Also the TGA behavior is comparable to nanocomposites of crystallizable syndiotactic-PS with alkyl-imidazolium modified montmorillonites [24].…”

supporting

confidence: 86%

Benzimidazolium surfactants for modification of clays for use with styrenic polymers

Costache

Heidecker

Manias

et al. 2007

Polymer Degradation and Stability

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Abstract:Nanocomposites of polystyrene (PS), acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS) and high impact polystyrene (HIPS) were prepared with two new homologous benzimidazolium surfactants used as organic modifications for the clays. The morphology of the polymer/clay hybrids was evaluated by powder X-ray diffraction (XRD) and transmission electron microscopy (TEM), showing good overall dispersion of the clay. The thermal stability of the polymer/clay nanocomposites was enhanced, as evaluated by thermogravimetric analysis. From cone calorimetric measurements, the peak heat release rate of the nanocomposites was decreased by about the same amount as seen for other organically-modified, commercially available clays.

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supporting

confidence: 86%

Benzimidazolium surfactants for modification of clays for use with styrenic polymers

Costache

Heidecker

Manias

et al. 2007

Polymer Degradation and Stability

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“…For MMT/modified polymer nanocomposites, the reduction in PHRR has been explained by a chemical and physical action of the inorganic layers dispersed in the polymer matrix [8] and [27].…”

mentioning

confidence: 99%

Comparative study on the flammability of polyethylene modified with commercial fire retardants and a zinc aluminum oleate layered double hydroxide

Manzi-Nshuti

Hossenlopp

Wilkie

2009

Polymer Degradation and Stability

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Abstract:Polyethylene (PE) was modified by the addition of a layered double hydroxide of zinc aluminum oleate (ZnAl) and/or commercial fire retardants.NOT THE PUBLISHED VERSION; this is the author's final, peer-reviewed manuscript. The published version may be accessed by following the link in the citation at the bottom of the page.Polymer Degradation and Stability, Vol. 94, No. 5 (May 2009): pg. 782-788. DOI. This article is © Elsevier and permission has been granted for this version to appear in e-Publications@Marquette. Elsevier does not grant permission for this article to be further copied/distributed or hosted elsewhere without the express permission from Elsevier. 2Commercial additives included: melamine polyphosphate (MPP), ammonium polyphosphate (APP), triphenol phosphate (TPP), resorcinol diphosphate (RDP), decabromophenyl oxide (DECA) and antimony oxide (AO). The thermal stability and the combustion behaviors of the new composite polymeric materials are evaluated in TGA experiments and cone calorimetry. At 20% total additive loading, APP and LDH enhance the thermal stability of the PE composites and favor char formation. ZnAl leads to the best reduction in the peak of heat release rate (PHRR), 72%, while the combinations of PE with other additives give reductions in the range 20-40%. The combination of DECA and AO effectively increases the time to ignition and time to PHRR while LDH lowers these two parameters. APP and MPP on the other hand, do not affect the time to ignition, but they effectively increase the time to PHRR relative to the pristine polymer.

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“…A desordem causada na organização cristalina da argila, devido à entrada das cadeias poliméricas em sua estrutura, aumenta ainda mais este espaçamento, podendo levar à esfoliação das lamelas (Figura 3) [1,2] . organofílica advêm da íntima interface polímero-carga proporcionada pela forte interação em escala nanométrica [8,[13][14][15][16][17] . O emprego de quantidades reduzidas dessas nanocargas sugere preservação das propriedades da matriz polimérica aliada ao ganho em certas características do nanomaterial sobre o polímero puro.…”

Section: Difração De Raios Xunclassified

Investigação da influência do processamento na dinâmica molecular de nanocompósitos de policarbonato e argila organofílica obtidos via intercalação por fusão

et al. 2012

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IntroduçãoNanocompósitos poliméricos vêm ganhando atenção crescente no âmbito da pesquisa mundial nas últimas décadas [1,2] . Os nanomateriais híbridos, formados pela matriz polimérica e uma carga geralmente mineral que apresenta ao menos uma dimensão em escala de ordem nanométrica (10 -9 m), são obtidos tradicionalmente por meio de quatro rotas: método sol-gel, polimerização in situ, intercalação por solução (solution casting) e intercalação no estado fundido [1,[3][4][5] .A intercalação no estado fundido é o método mais rápido dentre os três apresentados para obtenção de nanocompósitos. Além de não utilizar solventes potencialmente nocivos ao meio ambiente e à saúde, tem a vantagem dos nanomateriais assim obtidos poderem ser moldados diretamente em formas específicas para sua aplicação, sem necessidade de processamento adicional [1] .Dentre os vários tipos de nanocompósitos existentes, os formados por polímeros e silicatos lamelares se destacam por suas propriedades mecânicas, sua boa resistência ao calor e à oxidação, transparência óptica e biodegradabilidade, além de apresentarem baixa permeabilidade aos gases [6][7][8][9][10][11] .A argila mais empregada em pesquisa na área de nanocompósitos baseados em polímero-silicatos é a bentonita, pertencente ao grupo das esmectitas. Estas, cujo argilomineral predominante é a montmorilonita, caracterizam-se por possuir estruturas lamelares do tipo 2:1, com duas folhas tetraédricas de sílica e uma folha octaédrica de alumina [1,12] . Estas argilas são modificadas quimicamente de maneira a tornarem-se organofílicas. Este processo envolve a troca dos cátions livres na galeria entre as camadas da argila por sais graxos de amônio quaternário, que são os mais comumente empregados dentre os surfactantes disponíveis [1,2] .As características térmicas, mecânicas, ópticas, elétricas e de barreira apresentadas por nanocompósitos de polímero-argila Resumo: Nanocompósitos baseados em policarbonato e argila organofílica foram obtidos pelo método de intercalação por fusão em câmara de mistura sob diferentes valores de torque e temperatura. A influência desses parâmetros na qualidade da dispersão da argila na matriz polimérica foi investigada por ressonância magnética nuclear (RMN) de baixo campo, empregando o tempo de relaxação longitudinal, T 1 H, e por difração de raios X. As diferenças nos tempos de relaxação longitudinal e nos padrões de difração de raios X foram correlacionadas com a formação de domínios com mobilidades distintas. O nanomaterial formado apresentou morfologia intercalada com afastamento crescente das camadas de argila, conforme as condições de processamento se tornavam mais severas. A RMN 1 H mostrou que tanto o cisalhamento quanto a temperatura afetaram a mobilidade das cadeias poliméricas, explicitando a homogeneidade crescente da distribuição dos domínios de relaxação, de acordo com o aumento do torque e da temperatura. Palavras-chave: Nanocompósito, intercalação por fusão, RMN. On the Influence of Processing Parameters on the Molecular Dynamics of Melt Inter...

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Flammability Properties of Polymer−Layered-Silicate Nanocomposites. Polypropylene and Polystyrene Nanocomposites

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Benzimidazolium surfactants for modification of clays for use with styrenic polymers

Benzimidazolium surfactants for modification of clays for use with styrenic polymers

Comparative study on the flammability of polyethylene modified with commercial fire retardants and a zinc aluminum oleate layered double hydroxide

Investigação da influência do processamento na dinâmica molecular de nanocompósitos de policarbonato e argila organofílica obtidos via intercalação por fusão

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