Compositions of unsaturated polyester resins used for facing layers of laminates

• Autorzy: Oliwa Rafał

Identyfikatory

DOI

10.14314/polimery.2020.10.9

Warianty tytułu

PL

Kompozycje nienasyconych żywic poliestrowych stosowane na warstwy licowe laminatów

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Hybrid composites of unsaturated polyester resin with the addition of glass microspheres and bentonite modified with a quaternary ammonium salt were obtained. The content of bentonite in composites was 3 wt %, while glass microspheres varied in the range of 5–15 wt %. The effect of the addition of glass microspheres on the rheological and mechanical properties of unsaturated polyester resin composites containing modified bentonite was investigated. On the basis of the obtained results, it was found that the optimum content of glass microspheres in polyester composites at which a clear increase in the value of most mechanical parameters was achieved, is 15 wt %. The Young’s modulus, flexural modulus, tensile strength, and Charpy impact strength increased by 14.7, 38.7, 17.7 and 25%, respectively, compared to the unmodified resin. On the other hand, with relation to the sample containing 3 wt % of bentonite, a significant improvement was achieved only in the case of the flexural modulus and impact strength, amounting to 16.5 and 36.0%, respectively. In addition, composite with 15 wt % of glass microspheres was characterized by a smaller, by about 25%, flexural strength in relation to the unfilled resin and resin with 3 wt % of bentonite. In turn, rheological studies have shown that as the content of glass microspheres increased, there was an increase in viscosity and a decrease in gelation time in relation to the reference sample and the sample with 3 wt % of bentonite.

PL

Otrzymano hybrydowe kompozyty nienasyconej żywicy poliestrowej z dodatkiem mikrosfer szklanych oraz bentonitu modyfikowanego czwartorzędową solą amoniową. Zawartość bentonitu w kompozytach wynosiła 3% mas., natomiast udział mikrosfer szklanych zmieniał się w zakresie 5–15% mas. Zbadano wpływ dodatku mikrosfer szklanych na właściwości reologiczne oraz mechaniczne kompozytów nienasyconej żywicy poliestrowej zawierających modyfikowany bentonit. Stwierdzono, że optymalna zawartość mikrosfer szklanych w kompozytach poliestrowych wynosi 15% mas., kompozyty z taką zawartością mikrosfer wykazują wyraźną poprawę większości właściwości mechanicznych. Wartości modułu Younga, modułu elastyczności, naprężenia zrywającego, udarności wg Charpy'ego oraz twardości zwiększyły się o, odpowiednio, 14,7; 38,7; 17,7 oraz 25%, w porównaniu z odpowiednimi wartościami odnoszącymi się do niemodyfikowanej żywicy. Natomiast w wypadku próbki zawierającej 3% mas. bentonitu uzyskano istotne zwiększenie jedynie modułu elastyczności i udarności, wynoszące, odpowiednio, 16,5 oraz 36,0%. Kompozyty z zawartością 15% mas. mikrosfer szklanych charakteryzowały się mniejszym, o ok. 25%, naprężeniem zginającym niż żywica nienapełniona i żywica z udziałem 3% mas. bentonitu. Badania reologiczne wykazały, że wraz ze wzrostem zawartości mikrosfer szklanych w kompozycji nastąpiło zwiększenie lepkości oraz skrócenie czasu żelowania w odniesieniu do odpowiednich wartości próbki referencyjnej i próbki z 3% mas. bentonitu.

Słowa kluczowe

EN

unsaturated polyester resin; hollow glass microspheres; organoclay; mechanical properties; rheological behavior

PL

żywica poliestrowa nienasycona; mikrosfery szklane; organobentonit; właściwości mechaniczne; właściwości reologiczne

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2020
• Tom: T. 65, nr 10
• Strony: 738--742
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., rys.

Twórcy

autor

Oliwa Rafał

• Rzeszow University of Technology, Department of Polymer Composites, al. Powstańców Warszawy 6, 35-959 Rzeszów, Poland

Bibliografia

• [1] Shunmugasamy V.C., Anantharaman H., Pinisetty D., Gupta N.: Journal of Composite Materials 2015, 49, 185. http://dx.doi.org/10.1177/0021998313515290
• [2] Yu W., Qian M., Li H.: Journal of Applied Polymer Science 2016, 133, 44188. http://dx.doi.org/10.1002/app.44188
• [3] Ding J., Liu Q., Ye F. et al.: Journal of Reinforced Plastics and Composites 2020, 39, 132. http://dx.doi.org/10.1177/0731684419877568
• [4] Yang H., Jiang Y., Liu H. et al.: Journal of Colloid and Interface Science 2018, 530, 163. http://dx.doi.org/10.1016/j.jcis.2018.06.075
• [5] Huang C., Huang Z., Wang Q.: Polymer Engineering Science 2018, 58, 2200. http://dx.doi.org/10.1002/pen.24835
• [6] Xu W., Na H., Zhao C.: Chemical Research in Chinese Universities 2018, 34, 862. http://dx.doi.org/10.1007/s40242-018-7419-4
• [7] Gao G., Hu Y., Jia H. et al.: Journal of Physics and Chemistry of Solids 2019, 135, 109105. http://dx.doi.org/10.1016/j.jpcs.2019.109105
• [8] Zhuo J., Xie L., Liu G. et al.: Journal of Thermal Analysis and Calorimetry 2017, 129, 357. http://dx.doi.org/10.1007/s10973-017-6142-6
• [9] Hopmann C., Theunissen M., Haase S.: Journal of Polymer Engineering 2018, 38, 695. http://dx.doi.org/10.1515/polyeng-2017-0347
• [10] Imran M., Rahaman A., Pal S.: Materials Research Express 2020, 7, 025307. http://dx.doi.org/10.1088/2053-1591/ab7164
• [11] John B., Nair C.P.R., Ninan K.N.: Materials Science and Engineering: A 2010, 527, 5435. http://dx.doi.org/10.1016/j.msea.2010.05.016
• [12] Maharsia R.R., Jerro H.D.: Materials Science and Engineering: A 2007, 454, 416. http://dx.doi.org/10.1016/j.msea.2006.11.121
• [13] Woldesenbet E.: Materials Science and Engineering: A 2008, 496, 217. http://dx.doi.org/10.1016/j.msea.2008.05.024
• [14] Zegeye E., Ghamsari A.K., Woldesenbet E.: Composites Part B: Engineering 2014, 60, 268. http://dx.doi.org/10.1016/j.compositesb.2013.12.040
• [15] Zhang X., Ya B., Huang B. et al.: Journal of Polymer Engineering 2017, 37, 93. http://dx.doi.org/10.1515/polyeng-2016-0001
• [16] Oliwa R., Heneczkowski M., Oleksy M.: Polimery 2015, 60, 167. http://dx.doi.org/10.14314/polimery.2015.167
• [17] PL Pat. 395 821 (2013).
• [18] PL Pat. 397 541 (2014).
• [19] Kang Y., Lee W., Hwang J., Lee Y.: International Polymer Processing 2018, 33, 146. http://dx.doi.org/10.3139/217.3338
• [20] Oliwa R., Oliwa J., Bulanda K. et al.: Polimery 2019, 64, 499. http://dx.doi.org/10.14314/polimery.2019.7.5
• [21] Naderi N., Mazinani S., Hosain Beheshty M., Mahdi Rajab M.: Plastics, Rubber and Composites 2015, 44, 19. http://dx.doi.org/10.1179/1743289814Y.0000000112
• [22] Ramirez D., Gómez G., Jaramillo F.: Polymer Composites 2015, 36, 1931. http://dx.doi.org/10.1002/pc.23101

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).