Analiza fizykochemiczna samorozgrzania kompozytów epoksydowo-szklanych utwardzanych nowolakiem

• Autorzy: Katunin A. , Krukiewicz K.

Warianty tytułu

EN

Physicochemical analysis of self-heating of glass-epoxy composites cured by novolac

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Z uwagi na interdyscyplinarność rozpatrywanego zjawiska samorozgrzania, dla zrozumienia mechanizmów zmian strukturalnych w kompozytach poddawanych cyklicznym obciążeniom, konieczna jest analiza zachodzących procesów, zarówno z mechanicznego jak i chemicznego punktu widzenia. W artykule przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych degradacji strukturalnej kompozytów polimerowych podczas występowania efektu samorozgrzania i zmęczenia cieplnego. Omówiono m.in. zmiany strukturalne w polimerze podczas występowania efektu samorozgrzania, jego połączenie z mechanicznymi właściwościami dynamicznymi i prawami kinetycznymi oraz zachowanie polimeru przy osiągnięciu temperatury zeszklenia. W szczególności przeanalizowano proces sieciowania resztkowego występującego przy samorozgrzaniu, przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych oraz interpretację zjawiska pod względem zachodzących reakcji chemicznych mających wpływ na ten proces.

EN

Following the interdisciplinary of the investigated phenomenon of self-heating it is necessary to analyze the processes of structural modifications occurring in composites subjected to cyclic loading both from mechanical and chemical point of view for better understanding its degradation mechanisms. The paper presents experimental research results and analysis of structural degradation of polymer composites during occurrence of self-heating effect and thermal fatigue. Some characteristic aspects of the process were analyzed and discussed, i.e. structural changes in the polymer during occurrence of the selfheating effect, its connection with dynamic mechanical properties and thermokinetic laws and behaviour of the polymer when the glasstransition temperature is reached. Particularly, the process of residual cross-linking occurred during self-heating was analyzed; the results of experimental test were presented and interpreted following the chemical reactions, which occurred and have an influence on this process.

Słowa kluczowe

PL

kompozyty polimerowe; efekt samorozgrzania; zmęczenie cieplne; sieciowanie

EN

polymer composites; self-heating effect; thermal fatigue; cross-linking

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Przemysłu Chemicznego, ZW CHEMPRESS-SITPChem
• Czasopismo: Chemik
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 66, nr 12
• Strony: 1326--1331
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys.

Twórcy

autor

Katunin A.

• Instytut Podstaw Konstrukcji Maszyn, Wydział Mechaniczny Technologiczny, Politechnika Śląska

autor

Krukiewicz K.

• Katedra Fizykochemii i Technologii Polimerów, Wydział Chemiczny, Politechnika Śląska

Bibliografia

• 1. Katunin Α.: Critical self-heating temperature during fatigue of polymeric composites under cyclic loading. Composites Theory Pract. 2012, 12,72-76.
• 2. Luo W., Yang T., Li Z., Yuan L.: Experimental studies of the temperature fluctuations in deformed thermoplastics with defects. Int. J. Solids Struct. 2000, 37, 887-897.
• 3. Liu Z.Y., Beniwal S., Jenkins C.H.M. and Winter R.M.: The coupled thermal and mechanical influence on a glassy thermoplastic polyamide: Nylon 6,6 under vibro-creep. Mech. Time-Depend. Mat. 2004, 8, 235-253.
• 4. Bellenger V., Tcharkhtchi Α., Castaing P.: Thermal and mechanical fatigue of a PA66/glass fibers composite material. Int. J. Fatigue 2006, 28, 1348-1352.
• 5. Goel Α., Chawla K.K., Vaidya U.K., Chawla N., Koopman M.: Characterization of fatigue behavior of long fiber reinforced thermoplastic (LFT) composites. Mater. Charact. 2009, 60, 537-544.
• 6. Ramkumar Α., Kannan K., Gnanamoorthy R.: Experimental and theoretical investigation of a polymer subjected to cyclic loading conditions. Int. J. Eng. Sei. 2010, 48, 101-110.
• 7. Katunin Α.: Analytical model of the self-heating effect in polymeric laminated rectangular plates during bending harmonic loading. Ekspl. Niezawodn. 2010, 48,91-101.
• 8. Katunin Α., Fidali M.: Self-heating of polymeric laminated composite plates under the resonant vibrations: theoretical and experimental study. Polym. Compos. 2012, 33, 138-146.
• 9. Katunin Α., Gnatowski Α.: Influence of heating rate on evolution of dynamic properties of polymeric laminates. Plast. Rubber Compos. 2012, 31,233-239.
• 10. Legrand M., Bellenger V.: Estimation of the cross-linking ratio and glass transition temperature during curing of amine-cross-linked epoxides. Compos. Sei. Technol. 2011, 61, 1485-1489.
• 11. Reghunadhan Nair C.P: Advances in addition-cure phenolic resins. Prog. Polym. Sei. 2004, 29, 401-498. (Rysunki)