Kompozyty epoksydowe z nanocząstkami sieciowane produktami degradacji PET

• Autorzy: Pilawka R.

Warianty tytułu

EN

Epoxy composites with nanofillers hardened by PET degradation products

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Prezentowane wyniki badań właściwości mechanicznych kompozytów epoksydowych są kontynuacją wcześniej prowadzonych prac związanych z opracowaniem klejów epoksydowych służących do łączenia metali, głównie aluminium. Badano kompozycje i kompozyty epoksydowe z udziałem żywicy Epidian 6 (produkt Zakładów Chemicznych Organika - Sarzyna w Nowej Sarzynie), utwardzane produktem aminoglikolizy poli(tereftalanu etylenu) trietanoloaminą (PET/TEA). Jako napełniacze stosowano modyfikowaną (silanizowaną) krzemionkę Silbond 800 EST, produkt firmy Quarzwerke (Frechen, Niemcy), oraz nanonapełniacz: Organobentonit (produkt Zakładów Górniczo-Metalowych "Zębiec" S.A., Starachowice). Do kompozytów wprowadzano 5 lub 65 części wagowych napełniacza klasycznego oraz 5 i 10 części wagowych nanonapełniacza na 100 części wagowych żywicy epoksydowej. Utwardzacz PET/TEA stosowano w dwóch udziałach wagowych 28,8 g (E6/PET/TEA 4) oraz 14,4 g (E6/PET/TEA 8) na 100 g żywicy. Badano przebieg procesu sieciowania oraz określano właściwości mechaniczne odlewów epoksydowych w temperaturze pokojowej. Na rysunku 1 przedstawiono krzywe reometryczne układów epoksydowych bez napełniaczy oraz z ich udziałem. Dodatek 5% wag. napełniaczy nie wpływa znacząco na proces sieciowania, natomiast obecność 65% wag. krzemionki Silbond 800 EST znacznie podwyższa lepkość kompozycji. Wprowadzenie do układu epoksydowego Organobentonitu wydłuża czas życia kompozycji w porównaniu do kompozycji nienapełnionych. Na rysunku 2 zestawiono udarność opisywanych materiałów epoksydowych, przy czym wartości tego parametru są niższe dla kompozytów napełnionych. W tabelach 1 i 2 przedstawiono cechy wytrzymałości na rozciąganie i zginanie kompozytów sieciowanych produktem degradacji PET/TEA bez napełniaczy oraz z napełniaczami. Wprowadzenie nanonapełniacza Organobentonitu nie wpływa znacząco na poprawę właściwości mechanicznych z uwagi na niezadowalające zdyspergowanie nanonapełniacza w osnowie epoksydowej.

EN

The epoxy compositions and composites hardened with the product of chemical degradation of poly(ethylene terephthalate) with triethanolamine have been investigated. Epoxy resin used was Epidian 6 (product of Chemical Works Organika -Sarzyna in Nowa Sarzyna) and as fillers were applied modified silica (product of Quarzwerke Frechen, Germany) and nanofiller: Organobentonite (product of ZG-M "Zebiec" S.A., Starachowice). The fillers-were introduced to the compositions in amounts 5 or 65 g (silica) and 5 or 10 g (nanofiller) per 100 g of the epoxy resin. The hardener was applied in two weight ratios: 28.8 g (E6/PET/TEA 4) and 14.4 g (E6/PET/TEA 8) per 100 g of the resin. Crosslinking process and mechanical properties of the composites have been investigated at room temperature. Figures 1a and 1 b present rheometric curves measured during crosslinklng process of the epoxy compositions without and with different content the fillers. Addition of 5 wt.% of the fillers does not influence crosslinking process significantly, but 65 wt.% of Silbond 800 EST incrcases viscosity substantially. However, introduction of the nanofiller (Organobentonite) causes extension of the gelation time in comparison with the same parameter for other investigated systems. Figure 2 shows the impact strength of the unfilled and filled epoxy composites. The filled epoxy composites exhibit considerably lower impact strength than unfilled systems. Tables 1 and 2 present tensile and bending strengths of epoxy composites E6/PET/TEA without and with different contents of the fillers. Introduction of the Organobentonite (in applied experimental conditions of mixing) to the epoxy composition does not improve mechanical properties because of an insufficient dispersion of the nanofiller particles.

Słowa kluczowe

PL

żywica epoksydowa; krzemionka; organobentonit; produkt solwolizy; PET; utwardzacz

EN

epoxy resin; silica; bentonite; PET based hardener

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Kompozyty
• Rocznik: 2005
• Tom: R. 5, nr 2
• Strony: 29--32
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Pilawka R.

• Politechnika Szczecińska, Instytut Polimerów, ul. Pułaskiego 10, 70-322 Szczecin

Bibliografia

• [1] Aminoglikoliza odpadowego PET i zastosowanie produktów, praca zbiorowa pod red. T. Spychaja, Wydawnictwo Politechniki Szczecińskiej, Szczecin 2003.
• [2] Czub P., Bończa-Tomaszewski Z., Penczek P., Pielichowski J., Chemia i technologia żywic epoksydowych, WNT, Warszawa 2002.
• [3] Fabrycy E., Leistner A., Spychaj T., Adhesion 2000, 44, (4), 2000.
• [4] Fabrycy E., Spychaj T., Pilawka R., Polym. Recycl. 2001, 6, 49.
• [5] Spychaj T., Fabrycy E., Pilawka R., Michalski J., Proc. 1 st Central European Conference Recycling of Polymer Materials. Science - Industry, Szczecin, 7-8.11.2001.
• [6] Spychaj T., Fabrycy E., Pilawka R., Michalski J., Kompozyty (Composites) 2002, 2, 4, 149.
• [7] Pilawka R., Fabrycy E., Spychaj T, Kompozyty (Composites) 2003, 3, 7, 221.
• [8] Pilawka R., Spychaj T., Kompozyty (Composites) 2004, 4, 3, 33.