Wodorozcieńczalne dyspersje polimerowe w procesie jednostronnego prasowania AI2O3

• Autorzy: Wiśniewski P. , Szafran M. , Rokicki G.

Warianty tytułu

EN

Water-thinnable polymeric dispersions in uniaxial pressing of AI2O3

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań nad zastosowaniem wodorozcieńczalnych spoiw polimerowych tj. poli(akrylowo-styrenowych), poli(winylowo-allilowych), poli(akrylowo-allilowych) i poliuretanowych w procesie jednostronnego prasowania tlenku glinu. Polimery te wybrano w celu sprawdzenia wpływu obecności elastycznych fragmentów poli(oksyetylenowych) i kationowych grup amoniowych w łańcuchu polimeru na podstawowe właściwości kształtek ceramicznych. Dla porównania zastosowano powszechnie używany w technologii ceramiki poli(alkohol winylowy) o ciężarze cząsteczkowym 130000 i stopniu hydrolizy 88%. Określono typowe parametry zastosowanych spoiw polimerowych tj. temperatura zeszklenia, stężenie polimeru w wodzie, pH i kąt zwilżania. Wyznaczono gęstość i wytrzymałość na rozciąganie kształtek w stanie surowym oraz gęstość, wytrzymałość na zginanie i moduł Weibulla kształtek spieczonych w 1650 °C. Wykazano, że polimery charakteryzujące się niską temperaturą zeszklenia i małym kątem zwilżania mają korzystny wpływ na właściwości tworzyw ceramicznych z AI2O3 otrzymanych metodą prasowania jednostronnego.

EN

The paper presents the results of application of water-thinnable polymeric binders i.e. poly(acrylic-styrene), poly(vinyl-allyl), poly(acrylic-allyl) and polyurethane in uniaxial pressing process of alumina. The purpose of this work was to study the influence of elastic poly(oxyethylene) fragments and cationic ammonia groups in the polymer chain on essentials parameters of ceramic samples. For the comparison a poly(vinyl alcohol) with molecular weight 130000 and hydrolysis degree 88% as a typical water soluble binder was used. The typical parameters of polymeric binders i.e. glass transition temperature, polymer concentration in water, pH and wetting angle were determined. The density, tensile strength according to the "Brazilian test" of green samples and density, bending strength measured by the "ring-bowl" method and also Weibull modulus of sintered samples at 1650 °C were studied. It has been shown that polymers characterized by a Iow glass transition temperature and Iow wetting angle have a beneficial effect on the properties of alumina ceramic samples obtained by uniaxial pressing.

Słowa kluczowe

PL

wodorozcieńczalne spoiwa polimerowe; polimery; spoiwa polimerowe; Al2O3

EN

polymers; binders; Al2O3; water-thinnable polymeric binders

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Ceramiczne
• Czasopismo: Materiały Ceramiczne
• Rocznik: 2008
• Tom: R. 60, nr 3
• Strony: 106--112
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Wiśniewski P.

autor

Szafran M.

autor

Rokicki G.

• Wydział Chemiczny Politechniki Warszawskiej

Bibliografia

• [1] M. Szafran, G. RokicKi, P. Wiśniewski, Wodorozcieńczalne spoiwa polimerowe w procesie prasowania proszków cera micznych, Polski Biuletyn Ceramiczny: Ceramika 60, (2000), 229-233.
• [2] M. Szafran, G. Rokicki, P. Wiśniewski, New water thinnable polymeric binders in die pressing of alumina powders, NATO Book Series "Functional Gradient Materials and Surface Lay-ers Prepared by Fine Particles Technology", 75-80, Kluwer Academic Publishers, (2001), Netherlands.
• [3] R. Moreno, The role of slip additives in tape-casting technology: part l - solvents and dispersants, American Ceramic Society Bulletin, 71, (1992), 1521-1531.
• [4] R. Moreno, The role of slip additives in tape-casting technology: part II - binders and plasticizers, American Ceramic Society Bulletin, 71, (1992), 1647-1656.
• [5] M. Szafran, G. Rokicki, Effect of acrylic-styrene copolymer chemical structure on the properties of ceramic tapes obtained by tape-casting", Journal of the American ceramic Society, 84, (2001), 1231 -1235
• [6] G. Riedel, S. Krieger, Keramishe Zeitschrift, 48 [3], (1996), 193.
• [7] X.L.K. Wu, W.J. McAnany, American Ceramic Society Bulletin, 74, (1995), 61.
• [8] R. Pampuch, K. Haberko, M. Kordek, Nauka o procesach ceramicznych, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa (1992).
• [9] K. E. Oczoś, Kształtowanie ceramicznych materiałów technicznych, Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów (1996).
• [10] P. Wiśniewski, Badania nad procesem prasowania tlenku glinu z udziałem nowych wodorozcieńczalnych spoiw polimerowych, Politechnika Warszawska, Warszawa 2003.
• [11] M. Szafran, P. Wiśniewski, G. Rokicki, Effect of glass transition temperature of polymeric binders on the properties of selected ceramic materials obtained by die pressing, Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 77, (2004), 319-327
• [12] Duramax ™ Acrylic Emulsion Binders - specyfikacja i opis produktów firmy.
• [13] D.B.R. Kumar, R.M. Reddy, V.N. Mullay, "Acrylic co-polymer emulsion binders for green machining of ceramics, European Polymer Journal 38, (2000), 1503-1510.
• [14] S. Baklouti, J. Buazis, T. Chartier, J.F. Baumard, Mechanical properties of dry pressed ceramic green products: the effect of the binder, Journal of The American Ceramic Society, 80 [8], (1997), 1992-1996.
• [15] A. Kristoffersson, E. Roncari, Comparison of different binders for water-based tape casting of alumina, Journal of The European Ceramic Society, 18, (1998), 2123-2131.
• [16] M. Ramzi, B. Romdhane, T. Chartier, S. Baklouti, J. Bouaziz, C Pagnoux, J.F. Baumard, Anew processing aid fordry-pressing: a copolymer acting as dispersant and binder, Journal of the European Ceramic Society, 27, (2007), 2687-2695.
• [17] M. Szafran, Nowe trendy w formowaniu z ceramicznych mas lejnych, Polski Biuletyn Ceramiczny: Ceramika 80, (2003), 63-78
• [18] N.R. Gurak, P.L. Josty, R.J. Thompson, Properties and Usesof Synthetic Emulsion Polymers as Binders in advanced Ceramics Processing, Polysar Ltd., Latex Div., Sarnia, ON N7T7M2, Canada, American Ceramic Society Bulletin, 66 [10], (1987), 1495-97.
• [19] X.K. Wu, D.W. Whitman, W.L. Kaufell, F.C. Finch, D.l. Cum-bers, Acrylic binders for dry pressing ceramics, The American Ceramic Society Bulletin 76 [1], (1997), 49-52.
• [20] M. Potoczek, M. Heneczkowski, M. Oleksy, Anewpolyurethane binder providing high strength of dry-pressed alumina, Ceramics International, 29, (2003), 259.
• [21] P. Wiśniewski, M. Szafran, G. Rokicki, Zastosowanie wodorozcieńczalnych spoiw poliuretanowych i akrylowo-al-lilowych w procesie prasowania tlenku glinu, Polski Biuletyn Ceramiczny, Ceramika 79, (2003), 185-193.
• [22] M. Szafran, P. Wiśniewski, G. Rokicki, L. Łukasik, Vinyl acetate copolymers in die pressing of alumina, Journal of the Thermal Analysis and Calorimetry, 66, 2001, 603-609.
• [23] W. Łukasik, W.M. Rećko, Statystyczna interpretacja pomiaru wytrzymałości tworzyw ceramicznych, Szkło i Ceramika 56, (2005), 13-18.