Effect of nanofiller NanoBent® ZW1 on mechanical properties of composites containing glass reinforced polyester waste

• Autorzy: Jastrzębska M.

Warianty tytułu

PL

Wpływ nanonapełniacza NanoBentu® ZW1 na właściwości kompozytów z recyklatem poliestrowo-szklanym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The influence of the amount of nanofiller on the mechanical properties of composites containing glass reinforced polyester waste have been tested. The earliest studies showed that using more than 10 wt.% recyclate in polyester composites significantly decreases the compressive and flexural strengths. In this work a preparation based on the polyester resin Polimal 109-32K (product of Organica - Sarzyna Chemical Works) and the nanofiller NanoBent® ZW1 - organophilized montmorillonite (product of ZG-M "Zębiec" S.A.) has been obtained. The filler was introduced to the compositions in the amounts of 1, 2, 3 wt.% of all the components. The mechanical properties of the composites have been investigated at room temperature. It was observed that an addition of 1 or 2 wt.% nanofiller NanoBent® to composites with 10 or 12 wt.% recyclate causes a increase in the strength. Styrene diffuses into the galleries of the organoclay montmorillonite easily resulting in a decrease in the amount of styrene available for crosslinking in the medium. This decreases the chain length between the crosslink sites leading to higher strength. The addition of 2 wt.% nanofiller to the composite with 10 wt.% recyclate significantly influences the mechanical properties compared to the properties of the composite without the nanofiller. Glass reinforced polyester waste may be used in 10 wt.% to polyester composites with 2 wt.% nanofiller NanoBent® ZW1 to obtain building materials like window sills.

PL

Zbadano wpływ nanonapełniacza na właściwości mechaniczne kompozytów z recyklatem poliestrowo-szklanym. Wcześniejsze badania wykazały, że dodatek recyklatu powyżej 10% wag. obniża znacząco wytrzymałość na zginanie i ściskanie kompozytów. W pracy zastosowano recyklat z laminatów poliestrowo-szklanych i żywicę poliestrową Polimal 109-32K (produkt Zakładów Chemicznych Organica - Sarzyna) oraz jako nanonapełniacz: NanoBent® ZW1- organofilizowany montmorylonit (produkt Zakładów Górniczo-Metalowych "Zębiec" S.A.). Nanonapełniacz dodawany był w ilości 1, 2 i 3% wag. do całej kompozycji. Badano właściwości mechaniczne kompozytów poliestrowych w temperaturze pokojowej. Zaobserwowano, że dodatek 1 lub 2% wag. nanonapełniacza NanoBent® ZW1 do kompozytów zawierających 10 lub 12% wag. recyklatu poliestrowo-szklanego powoduje wzrost wytrzymałości. Styren dyfunduje bardzo łatwo do galerii organofilizowanego montmorylonitu, a w związku z tym znajduje się go mniej w mieszaninie, co powoduje powstawanie krótszych łańcuchów polimerowych o lepszych właściwościach wytrzymałościowych. Dodatek 2% wag. nanonapełniacza do kompozytów z 10% wag. recyklatem poliestrowo-szklanym wpłynął znacząco na poprawę właściwości mechanicznych w porównaniu do właściwości kompozycji nienapełnionej. Odpady laminatów poliestrowo-szklanych mogą być użyte w ilości 10% wag. jako napełniacze do kompozytów poliestrowych z 2% wag. nanonapełniacza NanoBent® ZW1 do produkcji materiałów budowlanych, np. parapetów.

Słowa kluczowe

EN

material recycling; nanofiller; NanoBent®; glass reinforced polyester waste; mechanical properties

PL

recykling materiałowy; nanonapełniacz; NanoBent®; odpady poliestrowo-szklane; właściwości mechaniczne

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Kompozyty
• Rocznik: 2011
• Tom: R. 11, nr 2
• Strony: 111--113
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Jastrzębska M.

• Gdynia Maritime University, Faculty of Business Administration and Commodity Science Department of Chemistry and Industrial Commodity Science, ul. Morska 83, 81-225 Gdynia, Poland,

Bibliografia

• [1] Kornmann X., Berglund L.A., Sterte J., Giannelis E.P., Nanocomposites based on montmorillionite and unsaturated polyester, Polymer Engineering and Science 1998, 38, 1351-1358.
• [2] Suh D.J., Lim Y.T., Park O.O., The property and formation mechanism of unsaturated polyester-layered silicate nanocomposite depending on the fabrication methods, Polymer 2000, 41, 8557-8563.
• [3] Bharadwaj R.K., Mehrabi A.R., Hamilton C., Tujilo C., Murga M., Fan R., Chavira A., Thompson A.K., Structure-properties relationships in cross-linked polyester-clay nanocomposites, Polymer 2003, 43, 2033-2040.
• [4] Mironi-Harpaz I., Narkis M., Siegmann A., Nanocomposite System based on unsaturated polyester and organo-clay, Polymer Engineering and Science 2005, 45, 2, 174-186.
• [5] Jastrzębska M., Jurczak W., Characteristic of composites containing glass reinforced polyester waste, Kompozyty (Composites) 2008, 1(8), 59-64.
• [6] Jastrzębska M., The effect of fair release additive on mechanical properties of composites containing glass reinforced polyester waste, Kompozyty (Composites) 2009, 3(9), 219-222.
• [7] Jastrzębska M., Jurczak W., Environment-friendly recycling of marine craft made from glass-reinforced polyester, Polish Journal of Environmental Studies 2007, 16, 3C, 26-28.
• [8] Technical Approval AT-06-0764/2005.