An investigation of the influence of climatic factors on the erosive wear kinetics of polymer coatings

Kotnarowska, D.; Kotnarowski, A.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

An investigation of the influence of climatic factors on the erosive wear kinetics of polymer coatings

Autorzy

Kotnarowska D. , Kotnarowski A.

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

Pobierz

Identyfikatory

Warianty tytułu

Badanie wpływu czynników klimatycznych na kinetykę zużywania erozyjnego powłok polimerowych

Języki publikacji

Abstrakty

The paper presents investigation results concerning the influence of the modification with nanoparticles of silica (of mean grain size 12 nm or 20 nm) or aluminium trioxide (20 nm) of the structure of epoxy coatings on their resistance to climatic factors and the action of erosive particles. Epoxy coatings aged in natural climatic conditions showed an erosive resistance decrease with ageing. The erosive resistance decrease was accompanied by a hardness decrease as well as surface roughness increase. The highest resistance to erosive wear after 3 years of ageing revealed coatings modified with aluminium trioxide nanoparticles, while the lowest one showed coatings modified with silica nanoparticles of 12 nm mean grain size. Nanocoatings modified with aluminium trioxide nanoparticles also had the highest resistance to ageing; which was proven by the lowest increase of Ra and Rz surface profile parameter values with time, as well as by a high surface hardness, which was higher than hardness of new unmodified coatings.

W artykule przedstawiono wyniki badań wpływu modyfikacji struktury powłok epoksydowych nanocząstkami krzemionki (o średnim rozmiarze ziarna 12 nm lub 20 nm) lub tritlenku aluminium (20 nm) na ich odporność na oddziaływanie czynników klimatycznych oraz cząstek erozyjnych. Powłoki epoksydowe starzone w naturalnych warunkach klimatycznych charakteryzowało zmniejszanie ich odporności erozyjnej w miarę upływu okresu ich starzenia. Obniżeniu odporności erozyjnej powłok towarzyszyło zmniejszenie twardości oraz zwiększeniem chropowatości ich powierzchni. Największą odporność na zużycie erozyjne, po trzyletnim okresie starzenia, wykazały powłoki modyfikowane nanocząstkami tritlenku aluminium, zaś najmniejszą powłoki modyfikowane nanocząstkami krzemionki o średnim rozmiarze ziarna 12 nm. Nanopowłoki modyfikowane nanocząstkami tritlenku aluminium cechowały się również najwyższą odpornością na starzenie, ponieważ stwierdzono najmniejszy przyrost, w miarę upływu czasy starzenia, wartości parametrów (Ra i Rz) profilu chropowatości powierzchni, a także wysoką twardość, która była wyższa niż niestarzonych powłok niemodyfikowanych.

Słowa kluczowe

erosive resistance climatic ageing epoxy nanocoatings

odporność erozyjna starzenie klimatyczne nanopowłoki epoksydowe

Wydawca

Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich

Czasopismo

Tribologia

Rocznik

2016

Tom

nr 4

Strony

115--125

Opis fizyczny

Bibliogr. 22 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Kotnarowska D.

d.kotnarowska@uthrad.pl

Kazimierz Pulaski University of Technology and Humanities in Radom, Faculty of Mechanical Engineering, ul. Chrobrego 45, 26-600 Radom, Poland

autor

Kotnarowski A.

Kazimierz Pulaski University of Technology and Humanities in Radom, Faculty of Mechanical Engineering, ul. Chrobrego 45, 26-600 Radom, Poland

Bibliografia

1. Kotnarowska D.: Kinetics of wear of epoxide coating modified with glass microspheres and exposed to the impact of alundum particles. Progress in Organic Coatings 1997, Vol. 31, p. 325-330.
2. Ligier K., Napiórkowski J.: Analiza właściwości zużyciowych dwuskładnikowych powłok epoksydowych z wypełnieniem ceramicznym w warunkach zużywania hydrościernego. Tribologia 2015, nr 1, s. 65-76.
3. Nour M. A., Hassanien M. M.: Effect of copper chelate of pyridineanilide modified montmorillonite on the flammability and thermal stability of polypropylene. Polimery 2005, Vol. 50, p. 371-3373.
4. Wang Y., Lim S., Luo J. L., Xu Z. H.: Tribological and corrosion behaviors of Al2O3/polimer nanocomposite coatings, Wear 260, 2006.
5. Procaccini R., Bouchet A., Pastore J. I., Studdert C., Ceré S., Pellice S.: Silverfunctionalized methyl-silica hybrid materials as antibacterial coatings on surgicalgrade stainless steel. Progress in Organic Coatings, Vol. 97, August 2016, p. 28-36.
6. Figovsky O. L., Blank N.: Nanocomposite coatings. Increasing their properties during exposure in aggressive media. Conference materials. Advances in Coatings Technology ACT’06, November 2006, Warsaw, Poland, p. 28-330.
7. Pilotek S., Tabellion F.: Nanoparticles in coatings. Tailoring properties to applications. European Coatings Journal 2005, Vol. 4, p. 170-17.
8. Janecki J. T., Drabik J, Pawelec Z., Wolszczak M.: Kompozyty wielkocząsteczkowe w węzłach tarcia maszyn. Tribologia 2013, nr 2, s. 81-94.
9. Capanidis D., Tański A.: Badania odporności na zużycie ścierne wybranych polimerów inżynieryjnych. Tribologia 2012, nr 4, s. 25-32.
10. Zhou R., Lu D.H., Jiang Y.H., Li Q.N.: Mechanical properties and erosion wear resistance of polyurethane matrix composites, Wear 259, 2005.
11. Kotnarowska D.: Ocena wpływu wodnych roztworów kwasu siarkowego na zużycie erozyjne powłok epoksydowych. Tribologia 2010, nr 3, s. 159-172.
12. Kotnarowska D.: Epoxy coating destruction as a result of sulphuric acid aqueous solution action. Progress in Organic Coatings 2010, Vol. 67, p. 324-328.
13. Kotnarowska D.: Kinetyka erozyjnego zużywania powłok epoksydowych starzonych klimatycznie. Tribologia 2012, nr 6, s. 75-84.
14. Kanokwijitsilp T., Traiperm P., Osotchan T., Srikhirin T.: Development of abrasion resistance SiO2 nanocomposite coating for teak wood. Progress in Organic Coatings, Vol. 93, April 2016, p. 118-126.
15. Romo-Uribe A., Arcos-Casarrubias J. A., Hernandez-Vargas L., Reyes-Mayer A., Aguilar-Franco M., Bagdhachi J.: Acrylate hybrid nanocomposite coatings based on SiO2 nanoparticles by in-situ batch emulsion polymerization. Progress in Organic Coatings, Vol. 97, August 2016, Pages 288-300.
16. Das S., Pandey P., Mohanty S., Nayak Kumar S.: Effect of nanosilica on the physicochemical, morphological and curing characteristics of transesterified castor oil based polyurethane coatings. Progress in Organic Coatings, Vol. 97, August 2016, Pages 233-24.
17. Corcione C. E., Manno R., Frigione M.: Sunlight curable boehmite/siloxanemodified methacrylic nano-composites: An innovative solution for the protection of carbonate stones. Progress in Organic Coatings, Vol. 97, August 2016, p. 222-232.
18. Fei Yang, Wei Yang, Liqun Zhu, Yichi Chen, Ziming Ye: Preparation and investigation of waterborne fluorinated polyacrylate/silica nanocomposite coatings. Progress in Organic Coatings, Vol. 95, June 2016, p. 1-7.
19. Corcione C. E., Manno R., Frigione M.: Sunlight-curable boehmite /siloxanemodified methacrylic based nanocomposites as insulating coatings for stone substrates. Progress in Organic Coatings, Vol. 95, June 2016, p. 107-119.
20. Li H., Yuan J., Qian H., Wu L.: Synthesis and properties of SiO2/P(MMA-BA) core–shell structural latex with siloxanes. Progress in Organic Coatings, Vol. 97, August 2016, p. 65-73.
21. Kotnarowska D.: Destrukcja powłok polimerowych pod wpływem czynników eksploatacyjnych. Monografia, Wydawnictwo Uniwersytetu Technologiczno-Humanistycznego w Radomiu, Radom 2013, 209 s. (ISBN 978-83-7351-517-8).
22. Ratner S. B., Styller E. E.: Characteristics of impact friction and wear of polymeric materials. Wear 1981, Vol. 73, p. 213-234.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-98382d85-7d5a-4d87-9153-b3f6ed390e4e