Study of polyethylene nanocomposites with polyhedral oligomeric silsesquioxane nanofillers—from structural characteristics to mechanical properties and processability
Source abstract
Abstract
High‐density polyethylene (HDPE) and low‐density polyethylene (LDPE) nanocomposites filled with octakis({alkyl}dimethylsiloxy)octasilsesquioxanes (POSS) were prepared by the melt blending method. The effects of the structure and the content of POSS nanofillers on free‐volume properties and structural characteristics of nanocomposites were investigated by the positron annihilation lifetime spectroscopy (PALS) and X‐ray diffraction methods: wide‐angle X‐ray scattering (WAXS) and small‐angle X‐ray scattering (SAXS). Incorporation of POSS nanofillers into polyethylene matrices modified the arrangement of the polymer chains and affected the size and number of free‐volume holes in nanocomposites. The presence of POSS molecules influenced also the crystallinity of nanocomposites because of the increased volume occupied by spherulites in polymers. The extent of changes in the structural characteristics of the POSS‐containing nanocomposites was found dependent on the type of the polymeric matrix as well as on the structure and content of the POSS nanofillers used. Incorporation of the POSS nanofiller into the polyethylene matrix increased the mass flow rate values significantly, thus the POSS could be considered as a plasticizer. Moreover, the compositions of nanocomposites strongly affected their mechanical properties which were mostly dependent on the compatibility between the polymer and the nanofiller, and on the ability of the POSS to aggregate. POLYM. COMPOS., 40:E350–E364, 2019. © 2017 Society of Plastics Engineers
Source: crossref · Quality: baseline
Research context
OpenAlex topics: Silicone and Siloxane Chemistry · Muon and positron interactions and applications · Polymer Nanocomposite Synthesis and Irradiation
SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.
Affiliations
Faculty of Chemistry University of Opole, Oleska 48 Opole 45‐052 Poland
University of Bielsko, Biała, Willowa 2 Bielsko‐Biała 43‐300 Poland
Institute of Physics, Faculty of Mathematics, Physics and Computer Science University of Opole, Oleska 48 Opole 45‐052 Poland
Centre for Advanced Technologies, Adam Mickiewicz University in Poznań, Umultowska 89C Poznań 61‐614 Poland
References (83)
Show source-provided references
1. DeArmitt C. · 2011
2. 10.1021/cr900201r10.1021/cr900201r ↗
3. Pielichowski K. · 2006
4. 10.3390/nano204044510.3390/nano2040445 ↗
5. 10.1016/j.progpolymsci.2011.05.00210.1016/j.progpolymsci.2011.05.002 ↗
6. 10.1002/978352761049510.1002/9783527610495 ↗
7. 10.1016/j.tca.2005.10.00610.1016/j.tca.2005.10.006 ↗
8. 10.1016/j.polymer.2005.06.12110.1016/j.polymer.2005.06.121 ↗
9. 10.1016/j.polymdegradstab.2005.07.01310.1016/j.polymdegradstab.2005.07.013 ↗
10. 10.1002/polb.2150910.1002/polb.21509 ↗
11. 10.1016/j.compositesb.2013.01.02810.1016/j.compositesb.2013.01.028 ↗
12. 10.1021/ma051357w10.1021/ma051357w ↗
13. 10.1002/app.2631810.1002/app.26318 ↗
14. 10.1016/j.polymer.2013.02.03510.1016/j.polymer.2013.02.035 ↗
15. 10.1002/app.4282510.1002/app.42825 ↗
16. 10.1021/ma071777g10.1021/ma071777g ↗
17. 10.1021/ma034652u10.1021/ma034652u ↗
18. 10.1016/j.eurpolymj.2009.04.01010.1016/j.eurpolymj.2009.04.010 ↗
19. 10.14314/polimery.2011.80910.14314/polimery.2011.809 ↗
20. 10.1016/S0032-3861(00)00389-X10.1016/S0032-3861(00)00389-X ↗
21. 10.1021/ma060809h10.1021/ma060809h ↗
22. 10.1016/j.progpolymsci.2009.08.00210.1016/j.progpolymsci.2009.08.002 ↗
23. 10.1039/C6PY00675B10.1039/C6PY00675B ↗
24. 10.1039/C7TC01327B10.1039/C7TC01327B ↗
25. 10.1016/j.polymer.2017.08.00810.1016/j.polymer.2017.08.008 ↗
26. 10.1002/marc.20170005110.1002/marc.201700051 ↗
27. 10.1021/acsami.7b0141510.1021/acsami.7b01415 ↗
28. 10.1142/S179360471730001810.1142/S1793604717300018 ↗
29. 10.1021/ma202458c10.1021/ma202458c ↗
30. 10.1002/polb.1007210.1002/polb.10072 ↗
31. Murthy N.S. · 2016
32. 10.1016/j.eurpolymj.2013.11.02010.1016/j.eurpolymj.2013.11.020 ↗
33. 10.1039/C5RA03267A10.1039/C5RA03267A ↗
34. 10.1016/j.eurpolymj.2009.05.01910.1016/j.eurpolymj.2009.05.019 ↗
35. 10.1002/polb.1010810.1002/polb.10108 ↗
36. 10.1016/j.msea.2008.03.01510.1016/j.msea.2008.03.015 ↗
37. 10.1016/j.polymer.2007.05.07010.1016/j.polymer.2007.05.070 ↗
38. 10.1016/j.eurpolymj.2010.12.00810.1016/j.eurpolymj.2010.12.008 ↗
39. 10.14314/polimery.2016.61010.14314/polimery.2016.610 ↗
40. 10.1021/acs.jpcc.5b0886810.1021/acs.jpcc.5b08868 ↗
41. 10.1016/j.memsci.2013.11.05310.1016/j.memsci.2013.11.053 ↗
42. 10.1016/j.seppur.2013.12.02410.1016/j.seppur.2013.12.024 ↗
43. 10.1016/j.memsci.2013.07.02110.1016/j.memsci.2013.07.021 ↗
44. 10.1080/03602559.2011.55386610.1080/03602559.2011.553866 ↗
45. 10.1016/j.memsci.2008.03.06410.1016/j.memsci.2008.03.064 ↗
46. 10.1007/s10973-016-5497-410.1007/s10973-016-5497-4 ↗
47. 10.1002/app.2614210.1002/app.26142 ↗
48. 10.1016/j.compositesb.2013.11.01010.1016/j.compositesb.2013.11.010 ↗
49. 10.1002/ejic.20060068310.1002/ejic.200600683 ↗
50. 10.1088/0957-4484/19/47/47570110.1088/0957-4484/19/47/475701 ↗
51. 10.1016/j.polymdegradstab.2008.05.02710.1016/j.polymdegradstab.2008.05.027 ↗
52. 10.1016/j.polymer.2008.11.00210.1016/j.polymer.2008.11.002 ↗
53. 10.1016/j.eurpolymj.2009.07.01910.1016/j.eurpolymj.2009.07.019 ↗
54. 10.1002/masy.20065020910.1002/masy.200650209 ↗
55. 10.1002/polb.2126110.1002/polb.21261 ↗
56. 10.1590/S0103-5053200600030001610.1590/S0103-50532006000300016 ↗
57. 10.1016/S0969-806X(03)00213-510.1016/S0969-806X(03)00213-5 ↗
58. 10.1063/1.167706710.1063/1.1677067 ↗
59. 10.1016/0301-0104(81)80307-210.1016/0301-0104(81)80307-2 ↗
60. 10.1107/S160057671401478210.1107/S1600576714014782 ↗
61. 10.1107/S002188981301598710.1107/S0021889813015987 ↗
62. Rabiej M. · Fibres Text. East. Eur. · 2005 · 13 · 75
63. Alexander E.L. · 1969
64. 10.1007/BF0208605210.1007/BF02086052 ↗
65. 10.1007/BF0208618610.1007/BF02086186 ↗
66. 10.1002/pol.1980.18018061410.1002/pol.1980.180180614 ↗
67. Balta Calleja F.J. · 1989
68. 10.1021/ma00022a01310.1021/ma00022a013 ↗
69. 10.1107/S002188988001147810.1107/S0021889880011478 ↗
70. 10.14314/polimery.2011.66210.14314/polimery.2011.662 ↗
71. 10.1016/S0079-6700(96)00023-810.1016/S0079-6700(96)00023-8 ↗
72. 10.1002/masy.20045060210.1002/masy.200450602 ↗
73. 10.1007/978-3-642-85123-010.1007/978-3-642-85123-0 ↗
74. 10.1142/508610.1142/5086 ↗
75. 10.1016/j.eurpolymj.2012.04.01810.1016/j.eurpolymj.2012.04.018 ↗
76. 10.1016/0026-265X(90)90027-310.1016/0026-265X(90)90027-3 ↗
77. 10.1039/c3cp44356f10.1039/c3cp44356f ↗
78. 10.1016/j.eurpolymj.2011.04.00410.1016/j.eurpolymj.2011.04.004 ↗
79. 10.1002/pi.228110.1002/pi.2281 ↗
80. 10.1016/j.polymer.2008.06.05510.1016/j.polymer.2008.06.055 ↗
81. 10.1002/pol.1960.120421401910.1002/pol.1960.1204214019 ↗
82. 10.1016/j.polymertesting.2012.07.00810.1016/j.polymertesting.2012.07.008 ↗
83. 10.1016/j.polymertesting.2013.09.00910.1016/j.polymertesting.2013.09.009 ↗