Właściwości wytrzymałościowe osnów na bazie żywicy epoksydowej zmodyfikowanej termoplastami

• Autorzy: Kostrzewa Marcin , Roszowska Martyna , Szymańska Jowita

Warianty tytułu

EN

Strength properties of epoxy resin matrices modified with thermoplastic polymers

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule opisano badania wpływu dodatku polimerów termoplastycznych na właściwości kompozytów z osnową z żywicy epoksydowej – Epidian 5. Użyty polichlorek winylu (PVC) oraz kopolimer akrylowo-butadienowo-styrenowy (ABS), wprowadzane były do kompozycji w stężeniach masowych 2,5–10%. Kompozyty były utwardzane trietylenotetraaminą (utwardzaczem Z-1) w temperaturze pokojowej. Dla otrzymanych kompozytów oznaczono wpływ zawartości modyfikatorów polimerycznych na odporność na pękanie na podstawie badania udarności oraz obliczenia krytycznego współczynnika intensywności naprężeń (KC) oraz odporności na 3-punktowe zginanie. Na podstawie wyników badań stwierdzono, że dodatek polimerów termoplastycznych powoduje wzrost odporności na propagacje pęknięcia w materiale oraz wykazuje działanie plastyfikujące na utwardzoną żywicę epoksydową. Najlepsze właściwości wykazały kompozycje zawierające 2,5% wagowych ABS oraz 7,5% wagowych PVC.

EN

The study investigates what effect the addition of thermoplastic polymers has on the properties of composites with an epoxy resin matrix – Epidian 5. Polyvinyl chloride (PVC) and acrylic-butadienestyrene (ABS) copolymer were introduced into the composition in concentrations of 2,5–10% w/w loading. The composites were cured with triethylenetetramine (Z-1 hardener) at room temperature. The obtained composites were tested to find the relationship between the polymeric modifier content and resilience (evaluation of impact strength and critical stress intensity factor (KC) values) as well as resistance to 3-point bending. On the basis of the results obtained, it can be concluded that the addition of thermoplastic polymers increases the resistance to crack propagation in the material and acts as a plasticizer for the cured epoxy resin. The best mechanical properties were found in compositions containing 2,5% by weight ABS or 7,5% by weight PVC.

Słowa kluczowe

PL

żywica epoksydowa; termoplast; modyfikacja; właściwości mechaniczne

EN

epoxy resin; thermoplastic polymers; modification; mechanical properties

• Wydawca: Wydawnictwo Lotniczej Akademii Wojskowej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe / Lotnicza Akademia Wojskowa
• Rocznik: 2018
• Tom: nr 1-2
• Strony: 439--453
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kostrzewa Marcin

• Uniwersytet Technologiczno-Humanistyczny w Radomiu

autor

Roszowska Martyna

• Uniwersytet Technologiczno-Humanistyczny w Radomiu

autor

Szymańska Jowita

• Uniwersytet Technologiczno-Humanistyczny w Radomiu

Bibliografia

• [1] Pokorska-Młodzińska O., Pokorska Z., Spadło M., Właściwości termiczne i dielektryczne niektórych kompozycji epoksydowych, „Polimery” 2007, nr 52, s. 127–130.
• [2] Celikbilek C., Akovali G., Kaynak C., Modification of epoxy by a liquid elastomer and solid rubber particles, „Polymer Bulletin” 2004, nr 5–6 (51), s. 429–435.
• [3] Chikhi N., Fellahi S., Bakar M., Modification of epoxy resin using reactive liquid (ATBN) rubber, „European Polymer Journal” 2002, nr 2 (38), s. 251–264.
• [4] Ramos V.D., i in., Modification of epoxy resin: a comparison of different types of elastomer, „Polymer Testing” 2005, nr 3 (24), s. 387–394.
• [5] Frisch H.L., Du Y., Schultz M., Polymer Networks. Principles of Their Formation, Structure and Properties, Blackie Academic and Professional, London 1998.
• [6] Król P., Wojturska J., Układy polimerowe o wzajemnie przenikających się sieciach otrzymywane z poliuretanów, cz. 1: Metody syntezy, struktura i właściwości mechaniczne układów IPN, „Elastomery” 2000, nr 4 (6), s. 3–10.
• [7] Harani H., Fellahi S., Bakar M., Toughening of epoxy resin using synthesized polyurethane prepolymer based on hydroxyl terminated polyesters, „Journal of Applied Polymer Science” 1998, nr 13 (70), s. 2603–2618.
• [8] Pokropski T., Balas A., Żywice epoksydowe i poliuretany: wzajemne oddziaływanie modyfikujące, „Polimery” 2003, nr 9 (48), s. 591–597.
• [9] Bakar M., i in., Mechanical and thermal properties of epoxy resin modified with polyurethane, „Journal of Reinforced Plastics and Composites” 2009, nr 17 (28), s. 2107–2118.
• [10] Oprea S., i in., Epoxy urethane acrylate, „European Polymer Journal” 2000, nr 2 (36), s. 373–378.
• [11] Schauer E., i in., Morphological variations in PMMA-modified epoxy mixtures by PEO addition, „Polymer” 2002, nr 4 (43), s. 1241–1248.
• [12] Blanco M., i in., Thermoplastic modified epoxy resins cured with different functionalities amine mixtures: Morphology, thermal behavior, and mechanical properties, „Journal of Applied Polymer Science” 2009, nr 3 (114), s. 1753–1760.
• [13] Hua F.J., Hu C.P., Interpenetrating polymer networks of epoxy resin and urethane acrylate resin: 2. Morphology and mechanical property, „European Polymer Journal” 2000, nr 1 (36), s. 27–33.
• [14] Kostrzewa M., i in., Effects of various polyurethanes on the mechanical and structural properties of an epoxy resin, „Journal of Applied Polymer Science” 2011, nr 5 (119), s. 2925–2932.
• [15] Mimura K., Ito H., Fujioka H., Improvement of thermal and mechanical properties by control of morphologies in PES-modified epoxy resins, „Polymer” 2000, nr 12 (41), s. 4451–4459.
• [16] Żmihorska-Gotfryd A., Zastosowanie produktów chemicznej degradacji poli(tereftalanu etylenu) do modyfikacji żywicy epoksydowej, „Przemysł Chemiczny” 2003, nr 82, s. 463–465.
• [17] Dębska B., Żmihorska-Goteryd A., Wpływ recyklatu PET na wybrane właściwości zapraw na podstawie żywic epoksydowych, „Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Budownictwo i Inżynieria Środowiska” 2008, s. 89–98.
• [18] Johnsen B.B., Kinloch A.J., Taylor A.C., Toughness of syndiotactic polystyrene/epoxy polymer blends: microstructure and toughening mechanisms, „Polymer” 2005, nr 18 (46), s. 7352–7369.
• [19] Lee H., Neville K., Handbook of epoxy resins, New York, McGrow-Hill Book Co. 1967.
• [20] Lopez J., i in., Modification of epoxy resins by the addition of PVC plastisols, „Journal of Applied Polymer Science” 1998, nr 10 (67), s. 1769–1777.
• [21] Barral L., i in., Kinetic studies of the effect of ABS on the curing of an epoxy/cycloaliphatic amine resin, „Journal of Polymer Science. Part B: Polymer Physics” 2000, nr 3 (38), s. 351–361.
• [22] Bakar M., Właściwości mechaniczne polimerów, Wydawnictwo Politechniki Radomskiej, Radom 2009.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).