Ceramizable silicone rubber composites. Influence of type of mineral filler on ceramization

• Autorzy: Bieliński D. M. , Anyszka R. , Pędzich Z. , Parys G. , Dul J.

Warianty tytułu

PL

Ceramizujące kompozyty z kauczuku silikonowego.Wpływ rodzaju napełniaczy mineralnych na ceramizację

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The phenomenon of silicone rubber ceramization is based on preventing the release of volatile compounds resulting from the thermal decomposition of the polymer matrix through the creation of a ceramic coating on the composite surface. Usually, the coating is composed of mineral filler particles, combined with a fluxing agent. The ceramic barrier created is to protect the copper wire inside the cable from melting, which is additionally strong enough to maintain the mechanical integrity of the electrical circuit. The paper presents experimental data on the mechanical properties of silicone rubber composites, the morphology and strength of their ceramized layer and associated thermal characteristics and flammability of the materials. The results were analysed in terms of their material composition, type, size and surface modification of the mineral fillers. The composite with wollastonite exhibited the most stable structure and properties. Their porosity was the least dependent on the thermal conditions of ceramization, leaving a considerable amount of sub-micron pores up to the highest temperatures.

PL

Zjawisko ceramizacji kauczuku silikonowego polega na przeciwdziałaniu uwalnianiu się lotnych związków powstających w wyniku termicznej dekompozycji matrycy polimerowej, poprzez utworzenie ceramicznej powłoki na powierzchni kompozytu. Najczęściej powstaje ona wskutek połączenia cząstek napełniaczy mineralnych za pomocą szklistego topnika. Tego typu ceramiczna bariera ma za zadanie zabezpieczyć miedzianą żyłę wewnątrz przewodu elektrycznego przed stopieniem, będąc jednocześnie na tyle wytrzymałą mechanicznie, aby zapewnić integralność obwodu elektrycznego. W niniejszej pracy zaprezentowano wyniki badań właściwości mechanicznych silikonowych kompozytów ceramizujących, badania morfologii i wytrzymałości powstającej fazy ceramicznej oraz związane z tym zjawiskiem: charakterystykę termiczną i palność badanych materiałów. Uzyskane wyniki badań analizowano z punktu widzenia składu materiału, rodzaju, rozmiaru oraz modyfikacji powierzchni napełniaczy mineralnych. Najbardziej stabilną strukturą i właściwościami odznaczały się kompozyty zawierające wollastonit. Ich porowatość była najmniej zależna od termicznych warunków ceramizacji, zachowując znaczną zawartość porów o rozmiarach submikronowych aż do najwyższych temperatur.

Słowa kluczowe

EN

silicone composites; ceramization; mechanical strength; thermal properties

PL

kompozyty silikonowe; ceramizacja; wytrzymałość mechaniczna; właściwości termiczne

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Materiałów Kompozytowych
• Czasopismo: Composites Theory and Practice
• Rocznik: 2012
• Tom: R. 12, nr 4
• Strony: 256--261
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Bieliński D. M.

autor

Anyszka R.

autor

Pędzich Z.

autor

Parys G.

autor

Dul J.

• Lodz University of Technology, Institute of Polymer & Dye Technology, ul. Stefanowskiego 12/16, 90-924 Lodz, Poland,

Bibliografia

• [1] Beckley D.A., US Patent 5552466 ,1996.
• [2] Pędzich Z., Bieliński D.M., Composites 2010, 10, 249.
• [3] Hanu L.G., Simon G.P., Mansouri J., Burford R.P., Cheng Y.B., J. Mater. Process Technol. 2004, 153/154, 401.
• [4] Mansouri J., Burford R.P., Cheng Y.B., Hanu L., J. Mater. Sci. 2005, 40, 5741.
• [5] Hamdani S., Longuet C., Perrin D., Lopez-Cuesta J.-M., Ganachaud F., Polym. Deg. Stabil. 2009, 94, 465.
• [6] Hamdani S., Longuet C., Lopez-Cuesta J.-M., Ganachaud F., Polym. Deg. Stabil. 2010, 95, 1911.
• [7] Ariagno D., Barruel P., Viale A., European Patent 0,467,800, 1992.
• [8] Branlard P., George C., Leuci C., European Patent 1,238,007, 2003.
• [9] http://www.cerampolymerik.com/datasheets.htm/ECC Paper
• [10] Pedzich Z., Bielinski D.M., Dul J., Zarzecka-Napierala M., IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 18, 202027 (2011).
• [11] Bieliński D.M., Anyszka R., Pędzich Z., Dul J., Int. J. Adv. Mater. Manuf. & Character. 2012, 1, 17.
• [12] Dul J., Parys G., Pędzich Z., Bieliński D.M., Anyszka R., J. Adv. Mater. Manuf. & Character. 2012, 1, 23.