Wpływ włókien z polietylenu o dużej gęstości na właściwości powłok

• Autorzy: Zubielewicz M. , Chmielnicki B. , Preficz B. , Gołombek K.

Warianty tytułu

EN

The influence of high density polyethylene fibers on the properties of coatings

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Opracowano receptury i wykonano próbki farb rozpuszczalnikowych i wodorozcieńczalnych na żywicach akrylowych, zawierających włókna z polietylenu o dużej gęstości (HDPE) i, w celach porównawczych, bez włókien. W badaniach zastosowano włókna o różnej długości i średnicy, w ilości 1% mas. i 3% mas. w przeliczeniu na farbę. Przebadano właściwości farb w stanie ciekłym, właściwości fizyko-mechaniczne (giętkość, twardość, tłoczność, odporność na uderzenie, wytrzymałość na rozciąganie, przyczepność do podłoża) oraz ochronne (odporność na wodę, mgłę solną i alkalia). Wykonano również badania struktury powłok metodą elektronowej mikroskopii skaningowej (SEM). Na podstawie wyników badań stwierdzono, że dodatek włókien nie wpływa w istotny sposób na właściwości fizyko-mechaniczne powłok, pomimo poprawy struktury powłok dzięki gęstemu upakowaniu płatkowego talku, włókien i cząstek pigmentu. Najlepszą odporność na mgłę solną wykazała powłoka farby rozpuszczalnikowej z dodatkiem 1% najmniejszego włókna o długości ok. 0,1 mm i średnicy 5 μm (ESS5F), a zwiększenie do 3% dodatku włókien małych i średnich (ESS5F i E380F) poprawiło odporność powłok zarówno na mgłę solną, jak i na alkalia.

EN

Acryl solvent- and water-borne paints containing high density polyethylene (HDPE) fibers and, for comparison, without fibers were formulated. Fibers of various diameter and length were used in the amount of 1% wt. and 3% wt. in terms of paint. The properties of paints in liquid state, physico-mechanical properties (flexibility, drawability, hardness, impact resistance, tensile strength, adhesion) and protective properties (water, salt spray and alkali resistance) of coatings were determined. The coating structure was also examined by scanning electron microscopy (SEM). Based on test results it was found that the addition of fibers does not significantly affect physico-mechanical properties of the coatings, despite the improvement of the coating structure due to the dense packing of flaky talc, fibers and pigment particles. The best resistance to salt spray was demonstrated by the solvent-borne coating with the addition of 1% wt. the smallest fibers with the length of approx. 0.1 mm and the diameter of 5 μm (ESS5F), and increasing the addition of small and medium fibers (ESS5F and E380F) to 3% wt. improved both salt spray and alkali resistance.

Słowa kluczowe

PL

włókno z polietylenu o dużej gęstości; powłoka lakierowa; właściwości fizykomechaniczne; właściwości ochronne

EN

HDPE; high density polyethylene fibres; coating; physico-mechanical properties; protective properties

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Inżynierii Materiałów Polimerowych i Barwników
• Czasopismo: Farby i Lakiery
• Rocznik: 2018
• Tom: nr 2
• Strony: 18--27
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Zubielewicz M.

• Instytut Inżynierii Materiałów Polimerowych i Barwników, 87-100 Toruń, ul. M. Skłodowskiej-Curie 55

autor

Chmielnicki B.

• Instytut Inżynierii Materiałów Polimerowych i Barwników, 87-100 Toruń, ul. M. Skłodowskiej-Curie 55

autor

Preficz B.

• Instytut Inżynierii Materiałów Polimerowych i Barwników, 87-100 Toruń, ul. M. Skłodowskiej-Curie 55

autor

Gołombek K.

• Politechnika Śłąska, Wydział Mechaniczny Technologiczny, Instytut Materiałów Inżynierskich i Biomedycznych, Zakład Przetwórstwa Materiałów Metalowych i Polimerowych, 44-100 Gliwice, ul. Konarskiego 18A

Bibliografia

• 1. Giudice C.A., Reinforcement Fibers in Zinc-Rich Nano Lithium Silicate Anticorrosive Coatings, http://cdn.intechopen.com/pdfs/34485/InTech-Reinforcement_fibers_in_zinc_rich_nano_lithium_silicate_anticorrosive_coatings.pdf (dostęp: 03.03.2018)
• 2. Juhl M., Pedersen L., Fiber-Reinforced Zinc Silicate Coatings, Materials Performance, 2010, 49(11), 42–44
• 3. Improving Inorganic Zinc Coatings with Mineral Fiber Reinforcement, Materials Performance, 2016, 55(12), 37–39
• 4. McDonald J., Morton D., Pederson L.T., Bernad P., Making Mud-Cracking IOZ’s a Thing of the Past, CORROSION 2016, 6–10.03.2016, Vancouver, paper no. 7835.
• 5. Hao Y., Liu F., Shi H., Han E., Wang Z., The influence of ultra-fine glass fibers on the mechanical and anticorrosion properties of epoxy coatings, Progress in Organic Coatings, 2011, 71(6), 188–197
• 6. Hyde J.R., Prezzavento B.A., Paint & Coatings Industry, 2016, 6, 36–41
• 7. Prezentacja firmy MiniFIBERS, Inc., 2923 Boones Creek Rd., Johnson City, TN 37615, www.minifibers.com
• 8. PN-EN ISO 2811 Farby i lakiery – Oznaczanie gęstości – Część 1: Metoda piknometryczna
• 9. PN-C-89402:1978 Oznaczanie lepkości wg Brookfielda
• 10. PN-C-81519:1979 Wyroby lakierowe – Określanie stopnia wyschnięcia i czasu wysychania
• 11. PN-EN ISO 2409 Oznaczanie przyczepności powłoki – Badanie metodą siatki nacięć
• 12. PN-EN ISO 1519 Farby i lakiery – Próba zginania (sworzeń cylindryczny)
• 13. PN- EN ISO 1522 Farby i lakiery – Badanie metodą tłumienia wahadła
• 14. PN- EN ISO 1520 Farby i lakiery – Badanie tłoczności
• 15. PN-EN ISO 6272-1 Farby i lakiery – Badania nagłego odkształcenia (odporność na uderzenie) – Część 1: Badanie za pomocą spadającego ciężarka, wgłębnik o dużej powierzchni
• 16. PN-C-81521:1976 Badanie odporności powłok lakierowych na działanie wody oraz oznaczanie nasiąkliwości
• 17. PN-EN ISO 2812-1:2008 Farby i lakiery – Oznaczanie odporności na ciecze – Część 1: Zanurzanie w cieczach innych niż woda
• 18. PN-ISO 9227 Badania korozyjne w sztucznych atmosferach – Badania w rozpylonej solance
• 19. PN-EN ISO 4628 Farby i lakiery – Ocena zniszczenia powłok – Określanie ilości i rozmiaru uszkodzeń oraz intensywności zmian w wyglądzie

Uwagi

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