The application of NanoBent®Zr2 as filler for modification of composites containing glass reinforced polyester waste

• Autorzy: Jastrzębska M.

Warianty tytułu

PL

Zastosowanie NanoBentu®Zr2 jako napełniacza do modyfikacji kompozytów z recyklatem poliestrowo-szklanym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this study, organically treated montmorillonite was used as a filler for composites containing glass reinforced polyester waste. The composites were prepared by in-situ polyester polymerization when the organoclay was added to the reaction medium simultaneously with the monomers. The influence of the amount of nanofiller on the selected properties of composites with waste has been tested. In this work, composites composed of polyester resin Polimal 109-32K (product of Organika-Sarzyna) and nanofiller NanoBent®ZR2 - organophilized montmorillonite (product of ZG-M "Zębiec" S.A.) have been obtained. The filler was introduced to the compositions in the amounts of 1, 2, 3 wt.% of all the components. The influence of the nanofiller on the density of the composites as well as on the compressive strengths and the flexural strengths of the polyester composites with a glass reinforced polyester recyclate was examined. There were presented the relationship between water absorption and soaking time for composites with different nanofiller contents. It was observed that an addition of 2 wt.% nanofiller NanoBent®ZR2 to composites with 10 or 12 wt.% of recyclate causes an increase in the density and 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, which decreases the chain length between the crosslink sites leading to higher strength. It was found that the composites with NanoBent®ZR2 absorb less moisture than the unfilled ones.

PL

W przedstawionej pracy zastosowano organofilizowany montmorylonit jako napełniacz do kompozytów z recyklatem poliestrowo-szklanym. Kompozyty były otrzymane metodą in situ na etapie syntezy poliestru. Zbadano wpływ nanonapełniacza na wybrane właściwości kompozytów z recyklatem poliestrowo-szklanym. W pracy do otrzymania kompozytów zastosowano żywicę poliestrową Polimal 109-32K (produkt Zakładów Chemicznych Organika - Sarzyna) oraz jako nanonapełniacz: NanoBent®ZR2 - organofilizowany montmorylonit (produkt Zakładów Górniczo-Metalowych "Zębiec" S.A.). Nanonapełniacz dodawany był w ilości 1, 2 i 3% wag. do całej kompozycji. W artykule omówiono podstawowe parametry, tj. gęstość, wytrzymałość na ściskanie i zginanie, kompozytów z recyklatem bez nanonapełniacza oraz z jego udziałem. Przeanalizowano także zależność chłonności wody od czasu nawilżania dla kompozytów z 10% wag. i 12% wag. ilością recyklatu z różną zawartością nanonapełniacza. Zaobserwowano, że dodatek 2% wag. nanonapełniacza NanoBentu®ZR2 do kompozytów zawierających 10% wag. lub 12% wag. recyklatu poliestrowo-szklanego powoduje wzrost gęstości oraz 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. Zaobserwowano, że kompozyty z nanoapełniaczem NanoBentem®ZR2 absorbują mniej wody niż kompozyty bez nanonapełniacza.

Słowa kluczowe

EN

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

PL

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

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Materiałów Kompozytowych
• Czasopismo: Composites Theory and Practice
• Rocznik: 2012
• Tom: R. 12, nr 3
• Strony: 151--154
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 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] Oleksy M., Heneczkowski M., Galina H., Chemosetting resins containing fillers. I. Unsaturated Polyester Resin Compositions containing modified smectites, Journal of Applied Polymer Science 2005, 96, 793-801.
• [6] Oleksy M., Heneczkowski M., Tiksotropowe kompozycje nienasyconych żywic poliestrowych z modyfikowanymi glinami smektycznymi, Polimery 2004, 49, 11-12, 806-812.
• [7] Oleksy M., Heneczkowski M., Galina H., Zastosowanie soli amoniowych do modyfikacji bentonitów stosowanych jako napełniacze kompozytów żywic epoksydowych, Przemysł Chemiczny 2010, 89, 11, 1487-1490.
• [8] Heneczkowski M. et al., Tiksotropowa kompozycja nienasyconej żywicy poliestrowej i sposób wytwarzania tiksotropowej kompozycji nienasyconej żywicy poliestrowej. Patent Polski 178900, 2000.
• [9] Heneczkowski M. et al., Kompozycja nienasyconej żywicy poliestrowej i sposób wytwarzania kompozycji nienasyconej żywicy poliestrowej. Patent Polski 178866, 2000.
• [10] Conroy A., Halliwell S., Reynolds T., Composite recycling in the construction industry, Composites Part A, 2006, 37, 8, 1216-1222.
• [11] Asokan P., Osmani M., Price A.D.F., Assessing the recycling potential of glass fibre reinforced plastic waste in concrete and cement composites, Journal of Cleaner Production 2009, 17, 821-829.
• [12] Jacob A., Composites can be recycled, Reinforced Plastics 2011, 55, 3, 45-46.