Bimodal Cell Structure of a Layered Silicate-Thermoplastic Olefin Elastomere Nanocomposite

11/2010 November

A new approach in terms of cell size control and thus achieving a unique bimodal cell structure of microcellular foamed polymer-layered silicate nanocomposite in batch processing is reported. With progressive passes through the extruder, the TPO samples were foamed at batch process using supercritical CO2 at two different temperatures- 165 0C (10.6 MPa), just below the melting temperature of either layered silicate-thermoplastic olefin elastomer or maleic anhydride modified PP matrix without clay and 185 0C (11.2 MPa) in order to eliminate crystalline content of the sample. In order to prevent the cells coalescence and also with respect to the limited ability of cooling the high pressure vessel with cooling jacket, we proposed to control cell growth by pressure. When foamed, the higher SEM magnifications reveal interesting phenomenon inside the cells structure of neat TPO and TPO loaded with clay nanoparticles. The coalescence cells in different size exhibit open smaller cells inside the inner structure. Such a structure led to a substantially higher cell density than apparent density of 2.37x106 cells/cm3.

Bimodale Zellstruktur von Poyolefin – Schichtsilikat Nanokompositen
Es wird über einen neuen Ansatz zur Steuerung der Zellgröße und Einstellung bimodaler Zellstrukturen bei mikrozellulär geschäumten Polymer- Schichtsilikat-Nanokompositen berichtet. Mit dem Durchgang im Extruder wird das thermoplastische Polyolefins mit überkritischen CO2 bei zwei Temperaturen geschäumt- einmal unterhalb der Schmelztemperatur des mit Schichtsilikat gefüllten PP oder des mit Maleinanhydrid modifizierten PP bei 165 °C (10,6 MPa) und bei 185 °C (11,2 MPa) um der kristallinen Anteil der Proben zu beseitigen. Bei geschäumtem Material zeigen die REM Aufnahmen interessante Phänomene innerhalb der Zellstrukturen in ungefüllten und gefüllten Systemen.