Physical properties of polyoxymethylene composite with quartz sand after UV ageing

• Autorzy: Gnatowski A.

Warianty tytułu

PL

Właściwości fizyczne kompozytu polioksymetylenu z piaskiem kwarcowym po procesie starzenia promieniami UV

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The results of examinations of polyoxymethylene (Tarnoform) with quartz sand composites are presented. Investigations were made for composites with quartz sand covered with a 20% type A 1100 aminosilane water solution. A composite with a 30% filler content was made using an extrusion machine collaborating with a granulator. Composites of lower filler con& tents (10 and 20%) were made by the addition of a proper amount of Tarnoform to the 30% composite. The samples for the examinations were made using a KraussMaffei KM65-160C1 screw injection moulding machine. Investigations were con& ducted on the samples before as well as after UV ageing. Investigation of the mechanical properties: tensile strength and hardness were made, and also the thermal properties, gloss and color were determined. The aim of the investigations is to determine the influence of the filler and UV ageing on the composite properties and to receive a new, cheaper constructional material. The lowest value of melting enthalpy of the POM/ quartz sand composite was obtained from samples after UV ageing. An increase in the lightness value after the ageing process of POM filled with quartz sand was obtained. The character of the changes of the a* and b* coordinate values for the examined materials before and after the ageing process was evaluated, which proves the essential influence of the filler addition on the colour change. The tensile strength of the composite decreases, while the hardness increases as the content of quartz sand increases both before and after the ageing process.

PL

Proces starzenia kompozytów polimerowych pociąga za sobą zmianę właściwości użytkowych tych materiałów. Przewidywanie zmian właściwości na skutek procesu starzenia odgrywa dużą rolę w planowaniu składu, jak również w sporządzaniu kompozytów. W pracy przedstawiono wyniki badań zmiany właściwości termicznych, mechanicznych, barwy i połysku po procesie przyspieszonego starzenia promieniami UV kompozytu polioksymetylenu z piaskiem kwarcowym. Badania właściwości termicznych przeprowadzono metodą DSC. Zmiany barwy określono metodą CIELab, a połysku w zakresie kąta odbicia 20 i 60 °. Badania przeprowadzono na próbkach wytworzonych metodą wtryskiwania. Zarejestrowano wpływ procesu starzenia na wartość entalpii topnienia zarówno polioksymetylenu, jak i kompozytów z piaskiem kwarcowym oraz zmiany zakresu temperatury topnienia fazy krystalicznej. W pomiarach barwy uzyskano zmiany jasności badanych próbek. Określono charakter zmian wartości współrzędnych a* i b* badanych materiałów, który wskazuje na wpływ starzenia promieniami UV oraz napełniacza na zmianę barwy. Zarejestrowano wzrost wartości jasności oraz zmniejszenie połysku badanych kompozytów po procesie starzenia. W miarę zwiększania zawartości napełniacza zmniejsza się wytrzymałość na rozciąganie kompozytu, zwiększa twardość zarówno dla kompozytów przed, jak i po procesie starzenia.

Słowa kluczowe

EN

composites; thermal properties; tensile strength; color; gloss; polyoxymethylene; quartz sand

PL

kompozyty; właściwości termiczne; wytrzymałość na rozciąganie; barwa; połysk; polioksymetylen; piasek kwarcowy

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Materiałów Kompozytowych
• Czasopismo: Composites Theory and Practice
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 13, nr 2
• Strony: 147--151
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Gnatowski A.

• Czestochowa University of Technology, Department of Mechanical Technologies, al. Armii Krajowej 19C, 42-200 Czestochowa, Poland

Bibliografia

• [1] Hyla I., Tworzywa sztuczne, PWN, Warszawa 1984.
• [2] Żuchowska D., Polimery konstrukcyjne, WNT, wyd. II, Warszawa 2000.
• [3] Jurkowski B., Jurkowska B., Sporządzanie kompozycji polimerowych, WNT, Warszawa 1995.
• [4] Kelar K., Modyfikacja polimerów, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań 1992.
• [5] Sterzyński T., Śledź I., Jednopolimerowe kompozyty polipropylenowe - wytwarzanie, struktura, właściwości, Polimery 2007, 6, 443-452.
• [6] Gnatowski A., Koszkul J., Investigations of the influence of Compatibilizer and filler type on the properties of chosen polymer blends, Journal of Materials Processing Technology 2005, 162-63, 52-58.
• [7] Kwiatkowska M., Broza G., Męcfel J., Sterzyński T., Rosłaniec Z., Otrzymywanie i charakterystyka nanokompozytów polimerowych PBT/nanorurki węglowe, Kompozyty (Composites) 2005, 2, 5, 3-15.
• [8] Jakubowska P., Sterzyński T., Samujło B., Badania reologiczne kompozytów poliolefinowych o wysokim stopniu napełnienia z uwzględnieniem charakterystyk p-v-T, Polimery 2010, 5, 379-389.
• [9] Mazurkiewicz S., Porębska R., Próba oceny jakości struktury kompozytów za pomocą pierwszych obciążeń cyklicznych, Czasopismo Techniczne Mechanika, Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej 2004, 13, 85-92.
• [10] Pramoda K.P., Liu T., Effect of moisture on the dynamic mechanical relaxation of polyamide-6/clay nanocomposites, J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 2004, 42, 10, 1823- 1830.
• [11] Göpferich A., Mechanisms of polymer degradation and erosion, Biomaterials 1996, 17, 2, 103-114.
• [12] El-Nouby M., El Shazly M., Attenuation of UV-B radiation in the atmosphere: Clouds effect, at Qena (Egypt), Atmospheric Environment 2007, 41, 4856-4864.
• [13] Medhaug I., Olseth J., Reuder J., UV radiation and skin cancer in Norway, Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology 2009, 96, 232-241.