Kompozyty ceramika-poli(metakrylan metylu) o osnowie z ceramicznego tworzywa porowatego z tlenku glinu otrzymanego metodą osadzania ceramicznej masy lejnej na podłożu polimerowym

• Autorzy: Lipiec W. , Szafran M.

Warianty tytułu

EN

Ceramics-poly(methyl methacrylate) composites of a matrix from an alumina ceramic porous material obtained by the polymeric sponge method

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W celu otrzymania wysokoporowatego tworzywa ceramicznego z tlenku glinu zastosowano metodę osadzania ceramicznej masy lejnej na podłożu polimerowym. Do sporządzenia mas lejnych użyto akrylopochodnych spoiw wodorozcieńczalnych w formie dyspersji wodnych, m.in. spoiw akrylowo-styrenowych zawierających wbudowane makromonomery amfifilowe. W charakterze podłoża polimerowego zastosowano gąbkę poliuretanową o gęstości 0,0240 g/cm3 i średniej wielkości porów ok. 300 (mikro]m. Zbadano parametry mas lejnych otrzymanych z udziałem wybranych spoiw wodorozcieńczalnych dla różnych ilości dodanego spoiwa oraz różnych dodatków upłynniacza. Jako upłynniacz zastosowano mieszaniny cytrynianu diamonu i kwasu cytrynowego. W artykule przedstawiono wyniki badań tych mas oraz otrzymanego z nich tworzywa wysokoporowatego, a także wyniki wstępnych badań sporządzonego na bazie tego tworzywa kompozytu ceramika-polimer organiczny. Polimerem wprowadzanym do wnętrza porów wysokoporowatego materiału ceramicznego był poli(metakrylan metylu). W celu zwiększenia adhezji pomiędzy ceramiką a polimerem zastosowano środek preadhezyjny - 3-aminopropylotrieto-ksysilan. W tabeli l zamieszczono podstawowe parametry stosowanych do badań spoiw wodorozcieńczalnych. Tabela 2 zawiera wyniki badań parametrów mas lejnych i otrzymanych z nich kształtek dla poszczególnych spoiw i różnych ilości dodanego upłynniacza. W tabeli 3 umieszczono wyniki badań wpływu ilości spoiwa w masie lejnej na wybrane parametry otrzymanych spieków. Tabela 4 przedstawia obliczone stopnie zapełnienia porów ceramicznego tworzywa porowatego poli(metakrylanem metylu) po kilku kolejnych powtórzeniach procesu polimeryzacji w porach tej samej próbki. Rysunek 1 przedstawia obraz z mikroskopu optycznego przełomu próbki wysokoporowatego materiału ceramicznego, zaś na rysunku 2 pokazany jest obraz przełomu próbki z polimerem wewnątrz porów. Obydwa zdjęcia wykonane zostały w 30-krotnym powiększeniu.

EN

In order to obtain the porous ceramic material from alumina the polymeric sponge method was applied. To prepare slurries the water thinnable polymeric binders prepared in the form of water dispersions comprising inbuilt amphiphilic macromonomers were used. The mixture of diammonium citrate and citric acid was applied as a dispersing agent. The poly-urethane sponge of density 0.0240 g/cm3 and medium pore diameter 300 [micro]m as a polymer matrix was used. The parameters of slurries obtained by using of selected water thinnable polymeric binders with different amounts of added binders and different additions of dispersing agent have been studied. The results of investigations of obtained material and the results of preliminary studies of composite ceramics-polymer based on it are described in the paper. Poly(methyl methacrylate) was the polymer introduced to the pores of the ceramic porous material by filling the pores with the monomer. To increase the adhesion between the ceramic matrix and polymer an organosilicon coupling agent - (3-aminopropyl)triethoxysilane was used. In Table 1 the results of measurements of physical parameters for binders used in investigations are presented. In Table 2 the results of studies of slurries and obtained samples with different binders and different amounts of added dispersant are presented. Table 3 contains results of studies concerning influence of amounts of the binder on properties of the sintered samples. In Table 4 the filling degrees of pores of the porous ceramic material with poly(methyl methacrylate) after following repetitions of polymerization process are presented. Figure 1 shows the picture of ceramic porous material microstructure, Figure 2 presents the picture of studied ceramic-polymeric composite sample. The both pictures were obtained from an optical microscope, 30x enlargement.

Słowa kluczowe

PL

ceramika; kompozyt; polimer; spoiwo wodorozcieńczalne; środek preadhezyjny

EN

ceramic; composite; polymer; water thinnable binder; pre-adhesive agent

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Kompozyty
• Rocznik: 2004
• Tom: R. 4, nr 10
• Strony: 216--220
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Lipiec W.

• Politechnika Warszawska, Wydział Chemiczny, ul. Noakowskiego 3, 00-664 Warszawa

autor

Szafran M.

• Politechnika Warszawska, Wydział Chemiczny, ul. Noakowskiego 3, 00-664 Warszawa

Bibliografia

• [1] Bassner S.L., Klingenberg E.H., Using Polyvinyl Alcohol as a Binder, Am. Ceram. Soc. Bull. 1998, 77, 71.
• [2] Wiśniewski P., Szafran M., Rokicki G., Zastosowanie wodorozcieńczalnych spoiw poliuretanowych i akrylowo-allilowych w procesie prasowania tlenku glinu, Ceramika 2003, 79, 185.
• [3] Szafran M., Rokicki G., Wiśniewski P., Water Thinnable Polymeric Binders in Die Pressing of Ceramic Powders, Ceramika 2000, 60, 229.
• [4] Szafran M., Rokicki G., Effect of Acrylic-Styrene Copolymer Chemical Structure on the Properties of Ceramic Tapes Obtained by Tape-Casting, J. Am. Ceram. Soc. 2001, 84, 1231.
• [5] Szafran M., Mikroskopowe i makroskopowe aspekty projektowania ceramicznych materiałów porowatych, Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej, Chemia z. 63, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2000.
• [6] Szafran M., Konopka K., Rokicki G., Lipiec W., Kurzydłowski K., Porowata ceramika infiltrowana metalami i polimerami, Kompozyty (Composites) 2002, 2, 5, 315-316.
• [7] Szafran M., Lipiec W., Okowiak J., Konopka K., Kurzydłowski K., Nowe kompozyty ceramika - polimer o osnowie z ceramicznego tworzywa