The impact of reinforcement material on selected mechanical properties of reinforced polyester composites

• Autorzy: Gawdzińska K. , Bryll K. , Chybowski L. , Berczyński S.

Warianty tytułu

PL

Wpływ materiału umocnienia na wybrane właściwości mechaniczne kompozytów poliestrowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This work describes polyester matrix composite materials with diversified reinforcement materials, namely glass, carbon, and a natural material (jute). These reinforcement fibres were utilised in the form of fabrics with a canvas-like weave and basis weight ranging from 300÷400 g/m2. The mass fraction was uniform in each of the materials that were produced, namely 40% of the baseline in comparison to the materials that were subjected to testing. The composites were produced by the vacuum pressure infiltration method, RTM (resin transfer moulding), thereby creating laminates. To assess the mechanical properties of the composites, static tensile strength tests were carried out according to PN-EN ISO 527-1:2016; the bending strength was determined according to PN-EN ISO 178:2011, and the impact strength was tested by the Charpy method according to PN-EN ISO 179-1:2010. The density of these composites was determined by the hydrostatic method according to standard PN-EN ISO 1183-1:2013-06.

PL

Przedstawiono materiały kompozytowe o osnowie poliestrowej ze zróżnicowanym materiałem struktury umocnienia, tj. włókna szklane, węglowe i naturalne (jutowe). Włókna tych umocnień występowały w postaci tkanin o splocie płóciennym i gramaturze tkaniny mieszczącej się w granicach 300÷400 g/m2. Udział wagowy w każdym z wytworzonych materiałów był jednakowy i wynosił 40%, co stanowi punkt wyjścia przy porównywaniu badanych tworzyw. Kompozyty wytworzono metodą próżniowej infiltracji ciśnieniowej RTM - tworząc laminaty. W celu oceny właściwości mechanicznych kompozytów wykonano badania wytrzymałościowe przy próbie statycznego rozciągania (wg PN-EN ISO 527-1,2:2016), odporności na zginanie oznaczono wg PN-EN ISO 178:2003, udarności metodą Charpy’ego badano zgodnie z normą PN-EN ISO 179-1:2010. Gęstość wytworzonych kompozytów określano metodą hydrostatyczną wg PN-EN ISO 1183-1:2013-06.

Słowa kluczowe

EN

polymer composites; polyesters; ceramics; jute

PL

kompozyty polimerowe; poliestry; ceramika; juta

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Materiałów Kompozytowych
• Czasopismo: Composites Theory and Practice
• Rocznik: 2018
• Tom: R. 18, nr 2
• Strony: 65--70
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Gawdzińska K.

• Maritime University of Szczecin, Faculty of Marine Engineering, Department of Naval Materials Engineering, ul. Willowa 2-4, 71-650 Szczecin, Poland

autor

Bryll K.

• Maritime University of Szczecin, Faculty of Marine Engineering, Department of Naval Materials Engineering, ul. Willowa 2-4, 71-650 Szczecin, Poland

autor

Chybowski L.

• Maritime University of Szczecin, Faculty of Marine Engineering, Marine Propulsion Plants Department, ul. Wały Chrobrego 1-2, 70-500 Szczecin, Poland

autor

Berczyński S.

• West Pomeranian University of Technology, Institute of Mechanical Technology, al. Piastów 19, 70-310 Szczecin, Poland

Bibliografia

• [1] Marine Composites, Eric Greene Associates, Maryland, Annapolis 1999.
• [2] Wilczyński A.P., Polimerowe kompozyty włókniste, Własności, struktura, projektowanie, WNT, Warszawa 1996.
• [3] Strong B.A. (ed.), Fundamentals of Composites Manufacturing: Materials, Methods, and Applications, Society of Manufacturing Engineers, Michigan, Dearbon 1989.
• [4] Ciszewski B., Przetakiewicz W., Nowoczesne materiały stosowane w technice, WAT, Warszawa 1989.
• [5] Ochelski S., Metody doświadczalne mechaniki kompozytów konstrukcyjnych, WNT, Warszawa 2004.
• [6] Jacob A., Composites can be recycled, Reinforced Plastics 2011, 55, 44.
• [7] Asokan P., Osmani M., Price A.D.F., Assessing the recycling potential of glass fibre reinforced plastic waste in concrete and cement composites, Journal of Cleaner Production 2009, 17(9), 821-829.
• [8] Bignozzi M.C., Saccani A., Sandrolini F., New polymer mortars containing polymeric wastes. Part 1. Microstructure and mechanical properties, Composites Part A: Applied Science and Manufacturing 2000, 31(2), 97-106.
• [9] Błędzki A.K., Gorący K., Urbaniak M., Possibilities of recycling and utylisation of the polymeric materials and composite products (Możliwości recyklingu i utylizacji materiałów polimerowych i wyrobów kompozytowych), Polimery 2012, 57(9), 620-626 (in Polish).
• [10] Rutecka M., Kozioł M., Myalski J., Influence of polyesterglass fiber recyclate filler on mechanical properties of laminates (Wpływ wypełniacza z recyklatu poliestrowoszklanego na właściwości mechaniczne laminatów), Kompozyty (Composites) 2006, 6(4), 41-46 (in Polish).
• [11] COM(2013) 123 final, Green Paper on a European Strategy on Plastic Waste in the Environment, European Commission, Brussels 2013.
• [12] Di Bella G., Fiore V., Galtieri G., Borsellino C., Valenza A., Effects of natural fibres reinforcement in lime plasters (kenaf and sisal vs. polypropylene), Construction and Building Materials 2014, 58, 159-165.
• [13] Kanemasa N., JEC Composites Magazine 2011, 63.
• [14] Pickering K.L., Aruan Efendy M.G., Le T.M., A review of recent developments in natural fibre composites and their mechanical performance, Composites: Part A 2016, 83, 98-112.
• [15] Newcomb B.A., Processing, structure, and properties of carbon fibers, Composites: Part A 2016, 91, 262-282.
• [16] Shah D.U., Porter D., Vollrath F., Can silk become an effective reinforcing fibre? A property comparison with flax and glass reinforced composites, Composites Science and Technology 2014, 101, 173-183.
• [17] Orenco Composites, Resin transfer molding [Online], Available from: http://orencocomposites.com/processes/rtm/ (Accessed: 14.11.2017).
• [18] PN-EN ISO 1183-1:2013-06 Plastics - Methods for determining the density of non-cellular plastics - Part 1: Immersion method, liquid pyknometer method and titration method (Tworzywa sztuczne - Metody oznaczania gęstości tworzyw sztucznych nieporowatych - Część 1: Metoda zanurzeniowa, metoda piknometru cieczowego i metoda miareczkowa).
• [19] PN-EN ISO 527-1:2012 Plastics - Determination of tensile properties - Part 1: General principles (Tworzywa sztuczne - Oznaczanie właściwości mechanicznych przy statycznym rozciąganiu - Część 1: Zasady ogólne).
• [20] PN-EN ISO 178:2011 Plastics - Determination of flexural properties (Tworzywa sztuczne - Oznaczanie właściwości przy zginaniu).
• [21] PN-EN ISO 179-1:2010 Plastics - Determination of Charpy impact properties - Part 1: Non-instrumented impact test (Tworzywa sztuczne - Oznaczanie udarności metodą Charpy’ego - Część 1: Nieinstrumentalne badanie udarności).
• [22] The classification and construction of sea yachts in part II Hull, PRS, Gdańsk 1996.

Uwagi

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