Modyfikowany fulerenami poliamid 6 wytwarzany metodą anionowej polimeryzacji e-kaprolaktamu

e-Kaprolaktam zawierający zdyspergowane w nim fulereny (w ilości 0,05; 0,1 lub 0,3 % mas.) poddawano polimeryzacji anionowej, po czym uzyskane produkty granulowano. Oparte na pomiarach temperatury badanie kinetyki polimeryzacji oraz krystalizacji utworzonego polimeru wykazało, że fulereny (w badanym zakresie stężeń) nie inhibitują polimeryzacji monomeru, natomiast nieznacznie spowalniają proces krystalizacji poliamidu 6 oraz zmniejszają stopień krystaliczności (wyniki DSC). Strukturę fazy krystalicznej scharakteryzowano metodą WAXS. Badania TGA świadczą o tym, że fulereny odgrywają też rolę stabilizatora termicznego PA 6. Zgodnie z wynikami DMTA, w całym badanym zakresie temperatury (od -90°C do +240°C) wartości modułu zachowawczego (E') PA 6 modyfikowanego fulerenami są większe niż E' niemodyfikowanego PA 6. Naprężenie zrywające PA 6 oraz jego moduł sprężystości przy rozciąganiu polepszają się pod wpływem modyfikacji, natomiast wydłużenie przy zerwaniu i udarność nieco maleją. Sumaryczne wyniki oceny omawianych produktów prowadzą do wniosku, że optymalna zawartość fulerenów w PA 6 wynosi 0,1 % mas.

---

e-Caprolactam containing dispersed fullerenes (in amounts of 0.05, 0.1 or 0.3 wt. %) was subjected to anionic polymerization and then the products obtained were granulated. Investigation of the polymerization kinetics, based on temperature measurements, as well as the investigation of crystallization of polymer obtained (Fig. 1 and 2) showed that fullerenes (in the studied concentration range) did not inhibit the polymerization process. However, they slightly slowed down the crystallization of polyamide 6 and decreased the crystallization degree (DSC results, Fig. 2). The structure of crystalline phase was characterized using WAXS method (Fig. 3 and 4). TGA investigations showed also that fullerene acted as thermal stabilizer of PA 6 (Fig. 5 and 6, Table 2). According to the results of DMTA measurements (Fig. 7 and 8) in the whole range of temperature studied (from -90°C to +240°C) the values of storage modulus (E') of PA 6 modified with fullerenes were higher than those of unmodified PA 6. Modification of PA 6 increases the stress at break and Young's modulus while elongation at break and impact strength decrease a bit (Table 3). The results of the product's estimation show that optimal content of fullerenes is 0.1 wt. %.