Utjecaj različitih vrsta silike na svojstva polipropilenskih kompozita

Izotaktni se polipropilen (iPP) često modificira različitim punilima kako bi se poboljšala svojstva kompozita koji imaju širok spektar primjene. Odnos struktura-svojstva u iPP/silika kompozitima, bitan za modeliranje željenih svojstava kompozita, istraživan je optičkom i elektronskom mikroskopijom (SEM), rendgenskom dikfrakcijom (WAXD) te mjerenjem mehaničkih svojstava. Kompoziti polipropilena ojačani silikom pripremljeni su prešanjem taline u volumnom omjeru iPP/silica 92/8. Uspoređivan je utjecaj različitih vrsta silike, veličine čestica (mikrosilike i nanosilike) te obrađenosti površine silike (neobrađene ili hidrofilne i obrađene ili hidrofobne silike) na strukturu, faznu morfologiju, te na rastezna mehanička svojstva binarnih iPP/silika kompozita. Dodavanjem silika u polipropilensku matricu smanjuje se veličinu sferulita, ali se i dalje odražava jednolična morfologija polipropilenske matrice sa sferulitima ili sastavnim zrnima. Opažena je razvijenija sferulitna morfologija u kompozitima s hidrofobnom nego hidrofilnom silikom. Mikrografije pokazuju homogenost polipropilenskih kompozita bez neke posebne aglomeracije čestica punila u kompozitima s mikrosilikom i hidrofobnom nanosilikom. Dok su udarna žilavost i rastezne značajke na granici plastičnosti slične za sve uzorke, opažena je razlika u rasteznim svojstvima pri lomu među kompozitima s hidrofilnom i hidrofobnom silikom. Rezultati pokazuju da razlika u obradi površine punila (neobrađene ili hidrofilne i obrađene ili hidrofobne silike) jače utječe na faznu morfologiju i mehanička svojstva iPP/silika kompozita nego razlika u veličini punila (mikrosilike i nanosilike). Čini se da hidrofobna mikro- i nanosilika omogućuje bolju sferulitizaciju polipropilenske matrice pospješujući istezanje i smanjujući lomnu čvrstoću.