Photocured unsaturated polyester composites reinforced with glass and natural fiber used in the pipeline renovation

• Autorzy: Krasowska Małgorzata , Oliwa Rafał , Oleksy Mariusz , Galek Tomasz

Identyfikatory

DOI

10.14314/polimery.2024.6.5

Warianty tytułu

PL

Fotoutwardzalne kompozyty poliestrowe wzmocnione włóknem szklanym i naturalnym stosowane w renowacji systemów rurowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The vacuum bag method was used to obtain photocurable polyester resin composites, in which part of the glass fiber (3 wt%) in the glass mat was replaced with natural fiber (sisal, hemp and kenaf). The physicochemical properties of natural fibers (wetting angle, UV/VIS radiation transmittance) were determined. The influence of the hybrid filler on the structure (SEM) and mechanical properties of the composites was investigated in terms of their application in pipeline systems. The introduction of natural fiber reduced the stiffness and tensile strength of the composites. Due to the smallest wetting angle for polar and nonpolar liquids and the total UV/VIS radiation transmittance (425 nm) of sisal fiber, the best processing and mechanical properties were obtained for laminates reinforced with this fiber (tensile strength 257 MPa, flexural modulus 20.5 GPa).

PL

Metodą worka próżniowego otrzymano kompozyty na bazie fotoutwardzalnej żywicy poliestrowej, w których część włókna szklanego (3% mas.) w macie szklanej zastąpiono włóknem naturalnym (sizal, konopie i kenaf). Oznaczono właściwości fizyko-chemiczne włókien naturalnych (kąta zwilżania, transmitancja promieniowania UV/VIS). Zbadano wpływ napełniacza hybrydowego na strukturę (SEM) i właściwości mechaniczne kompozytów pod kątem ich zastosowania w systemach rurociągowych. Wprowadzenie włókna naturalnego zmniejszyło sztywność i wytrzymałość na rozciąganie kompozytów. Ze względu na najmniejszy kąt zwilżania dla cieczy polarnych i niepolarnych oraz całkowitą transmitancję promieniowania UV/VIS (425 nm) włókna sizalowego najlepsze właściwości przetwórcze i mechaniczne uzyskano dla laminatów z jego udziałem (wytrzymałość na rozciąganie 257 MPa, moduł sprężystości przy zginaniu: 20.5 GPa).

Słowa kluczowe

EN

hybrid filler; photocured unsaturated polyester resin; pipeline renovation

PL

napełniacz hybrydowy; fotoutwardzalne nienasycone żywice poliestrowe; renowacja systemów rurowych

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2024
• Tom: Vol. 69, nr 6
• Strony: 371--376
• Opis fizyczny: Bibliogr. 37 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Krasowska Małgorzata

• Doctoral School of Rzeszów University of Technology, Al. Powstańców Warszawy 12, 35-959 Rzeszów, Poland
• Firma Handlowo-Usługowa INSTBUD Stanisław Boguta Spółka Jawna, Nieznanowice 50, 32-420 Gdów, Poland

• https://orcid.org/0009-0008-3861-8099

autor

Oliwa Rafał

• Department of Polymer Composites, Faculty of Chemistry, Rzeszow University of Technology, Al. Powstańców Warszawy 12, 35-959 Rzeszów, Poland

• https://orcid.org/0000-0003-1319-6199

autor

Oleksy Mariusz

• Department of Polymer Composites, Faculty of Chemistry, Rzeszow University of Technology, Al. Powstańców Warszawy 12, 35-959 Rzeszów, Poland

• https://orcid.org/0000-0001-5515-8575

autor

Galek Tomasz

• Faculty of Mechanics and Technology, Rzeszów University of Technology, ul. Kwiatkowskiego 4, 37-450 Stalowa Wola, Poland

• https://orcid.org/0000-0001-7775-0908

Bibliografia

• [1] S.N. Mohd Bakhori, M.Z. Hassan, N. Mohd Bakhori et al.: Polymers 2022, 14, 1322. https://doi.org/10.3390/polym14071322
• [2] M.A. Azman, M.R.M. Asyraf, A. Khalina et al.: Polymers (Basel) 2021, 13, 1917. https://doi.org/10.3390/polym13121917
• [3] S. Senthilrajan, N. Venkateshwaran, K. Naresh: Journal of Natural Fibers 2022, 19, 13063. https://doi.org/10.1080/15440478.2022.2085225
• [4] N.T Simonassi., A.C. Pereira, S.N. Monteiro et al.: Materials Research 2017, 20, 51. https://doi.org/10.1590/1980-5373-MR-2016-1046
• [5] S.C. Das, D. Paul, S.A. Grammatikos et al.: Composite Structures 2021, 276, 114525. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2021.114525
• [6] S.H. Mahmud, S.C. Das, M.Z.I. Mollah et al.: Journal of Materials Research and Technology 2023, 26, 6623. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2023.08.298
• [7] L. Fu, S. Zhang, R. Wang et al.: Polymer Composites 2020, 41, 1490. https://doi.org/10.1002/pc.25472
• [8] M.J. Suriani, W.B. Nik Wan.: Corrosion Science and Technology 2017, 16, 85. https://doi.org/10.14773/CST.2017.16.2.85
• [9] K. Czech, R. Oliwa, D. Krajewski et al.: Materials 2021, 14, 3047. https://doi.org/10.3390/ma14113047
• [10] M.R. Sanjay, G.R. Arpitha, B. Yogesha et al.: Materials Today: Proceedings 2015, 2, 2959. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2015.07.264
• [11] D. Cavalcanti, M. Banea, J. Neto et al.: Journal of Composite Materials 2021, 55, 1683. https://doi.org/10.1177/0021998320976811
• [12] A.L. Pereira, M.D. Banea, J.S.S. Neto et al.: Polymers 2020, 12, 866. https://doi.org/10.3390/polym12040866
• [13] F. Cheng, Y. Hu, L. Li: Fibers and Polymers 2015, 16, 911. https://doi.org/10.1007/s12221-015-0911-2
• [14] K. Mayandi, N. Rajini, N. Ayrilmis et al.: Journal of Materials Research and Technology 2020, 9, 15962. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2020.11.031
• [15] Z. Sun: Science and Engineering of Composite Materials 2018, 25, 835. https://doi.org/10.1515/secm-2016-0072
• [16] H. Gaurav Gohal, V. Kumar, H. Jena: Materials Today: Proceedings 2020, 26, 1368. https//doi.org/10.1016/j.matpr.2020.02.277
• [17] M.A. Mohamad, A. Jumahat, N. Sapiai: Physical Sciences Reviews 2022, 9(1), 107. https://doi.org/10.1515/psr-2022-0051
• [18] H.K. Patel, V. Balasubramanian, T. Peijs: Plastics, Rubber and Composites 2017, 46, 355. https://doi.org/10.1080/14658011.2017.1357868
• [19] R. Rahman, S.Z.F. Syed Putra, S.Z. Abd Rahim et al.: Materials 2021, 14, 2276. https//doi.org/10.3390/ma14092276
• [20] C. Mishra, C. Ranjan Deo, S. Baskey: Materials Today: Proceedings 2021, 38, 2596. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.08.100
• [21] I.T. Azevedo, K. Soares: Materials Research 2023, 26, e20230188. https://doi.org/10.1590/1980-5373-MR-2023-0188
• [22] M. Indra Reddy, U.R. Prasad Varma, I. Ajit Kumar et al.: Materials Today: Proceedings 2018, 5, 5649. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2017.12.158
• [23] D.K. Mohapatra, C.R. Deo, P. Mishra: Composites. Theory and Practice 2022, 22, 123.
• [24] H. Kaddami, F. Arrakhiz, O. Hafs et al.: Polymers 2021, 13, 3444. https://doi.org/10.3390/polym13193444
• [25] N.M. Nurazzi, A. Khalina, S.M. Sapuan et al.: Journal of Materials Research and Technology 2020, 9, 1606. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2019.11.086
• [26] J. Mahalingam: Biomass Conversion and Biorefinery 2022, 14, 7543. https://doi.org/10.1007/s13399-022-02958-4
• [27] R.V. da Silva, H. Voltz, A.I. Filho et al.: Journal of Composite Materials 2021, 55, 717. https://doi.org/10.1177/0021998320957725
• [28] S.M. Sapuan, H.S. Aulia, R.A. Ilyas et al.: Polymers 2020, 12, 2211. https://doi.org/10.3390/polym12102211
• [29] S. Mandal, S. Alam: Journal of Applied Polymer Science 2012, 125, E382. https://doi.org/10.1002/app.36304
• [30] V. Maisuriya, P. Jain, H. Jariwala et al.: Journal of Polymers and Composites 2020, 8(2), 49.
• [31] J. Jaszewski, S. Zajchowski, J. Tomaszewska et al.: Polimery 2018, 63, 109. https://doi.org/10.14314/polimery.2018.2.4
• [32] N.V. Rachchh, D.N. Trivedi: Materials Today: Proceedings 2018, 5, 7692. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2017.11.445
• [33] M. Rajesh, J. Pitchaimani: Journal of Bionic Engineering 2017, 14, 141. https://doi.org/10.1016/S1672-6529(16)60385-2
• [34] D. Romanzini, H.L. Ornaghi Junior, S.C. Amico et al.: Materials Research 2012, 15, 415. https://doi.org/10.1590/S1516-14392012005000050
• [35] H. Kaddami, F. Arrakhiz, O. Hafs et al.: Polymers 2021, 13, 3444. https://doi.org/10.3390/polym13193444
• [36] S.F. Zhafer, A.R. Rozyanty, S.B.S. Shahnaz et al.: AIP Conference Proceedings 2016, 1756, 040009. https://doi.org/10.1063/1.4958770
• [37] Z. Huang, H. Ge, J. Yin et al.: Journal of Composite Materials 2017, 51(22), 3175. https://doi.org/10.1177/0021998316683440