Uniepalnione kompozyty epoksydowe

• Autorzy: Oleksy M. , Heneczkowski M , Mossety-Leszczak B. , Galina H. , Budzik G.

Warianty tytułu

EN

Fire-resistant epoxy composites

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przeprowadzono badania nad napełnianiem żywicy epoksydowej EpidianR 6 bentonitami Specjal i SN modyfikowanymi czwartorzędową solą amoniową (QAS). Przedstawiono wpływ sposobu i temperatury homogenizacji układów napełniacz-żywica na stopień rozsunięcia płytek napełniaczy w kompozycie podczas ich przetwarzania. Udział modyfikowanych i niemodyfikowanych glinokrzemianów zmieniano w zakresie 0,5÷5,0 % mas. Oceniono właściwości uniepalniające pod kątem stosowania tych kompozytów w elementach konstrukcji lotniczych a uzyskane wyniki badań przedstawiono w tabeli 1. Stwierdzono, że w zakresie 0,5÷1,0% mas. dodatku modyfikowanych QAS bentonitów BSN i BS (BSNQAS, BSQAS) uzyskuje się stosunkowo największy przyrost odporności kompozytów na płomień (rys. 3÷5). Efekt ten wspomagany jest także drobnopłytkową strukturą morfologii obserwowaną na kruchych przełomach za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM) (rys. 6 i 9).

EN

A study on filling the epoxy resin EpidianR 6 with bentonites Specjal and SN modified with a quaternary ammonium salt is presented. The effects of the procedure and homogenization temperature applied for the system resin-filler during its processing upon the degree of widening the gaps be- tween platelets of the filler in the composite. The content of both modified and unmodified aluminum silicates was changed in the range 0.5-5.0 wt.%. The fire resistance properties of the composites (shown in Table 1) were assessed from the point of view of their potential applications in aircraft elements. It was found that when the amount of the QAS modifies bentonites BSN and BS (BSNQAS, BSQAS) was in the range of 0.5÷1.0 wt.% the fire resistance of composites increased the most rapidly (Fig. 3÷5). The effect was enhanced by the tiny layered morphology of the bentonites seen in SEM microphotographs of the brittle fracture surfaces of the composites (Fig. 6 and 9).

Słowa kluczowe

PL

bentonity; modyfikacja; nanonapełniacze; interkalacja; eksfoliacja; ognioodporność

EN

bentonites; modification; nanofillers; intercalation; exfoliation; fire resistance

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 31, nr 5
• Strony: 1372--1377
• Opis fizyczny: Bibliogr. 35 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Oleksy M.

autor

Heneczkowski M

autor

Mossety-Leszczak B.

autor

Galina H.

autor

Budzik G.

• Katedra Technologii i Materiałoznawstwa Chemicznego, Politechnika Rzeszowska,

Bibliografia

• [1] Kinjo N., Ogata K., Keneda A.: Epoxy molding compounds as encapsulation materials for microelectronic devices. Adv. Polym. Sci. 88 (1989) 1-48.
• [2] Czub P., Bończa-Tomaszewski Z., Penczek P., Pielichowski J.: Chemia i technologia żywic epoksydowych. WNT, Warszawa (2002).
• [3] Shieh J. Y., Wang C. S.: Synthesis and properties of novel phosphoruscontaining hardener for epoxy resins. J. Appl. Polym. Sci. 78 (2000) 1636- 1644.
• [4] Garbarski J., Fabijański M.: Ograniczenie dymotwórczych właściwości tworzyw sztucznych na przykładzie wysokoudarowego polistyrenu. Polimery 49 (2004) 283-286.
• [5] La Rosa A. D., Recca A., Carter J. T., McGrail P. T.: An oxygen index evaluation of flammability on modified epoxy/polyester systems. Polym. 40 (1999) 4093-4098.
• [6] Mazela W., Czub P., Pielichowski J.: Zastosowanie żywic epoksydowych w elektronice i optoelektronice. Cz. II. Sposoby zmniejszania palności żywic epoksydowych stosowanych w przemyśle elektronicznym. Polimery 50 (2005) 100-109.
• [7] Ho T. H., Wang C. S.: Modification of epoxy resin with siloxane containing phenol aralkyl epoxy resin for electronic encapsulation application. Europ. Polym. J. 37 (2001) 267-274.
• [8] Lin C. H., Wang C. S.: Novel phosphorus-containing epoxy resins. Part I. Synthesis and properties. Polym. 42 (2001) 1869-1878.
• [9] Liu Y. L., Hsiue G. H., Chiu Y. S., Jeng R. J., Perng L. H.: Phosphoruscontaining epoxy for flame retardant. I. Synthesis, thermal, and flameretardant properties. J. Appl. Polym. Sci. 61 (1996) 613-621.
• [10] Chen-Yang Y. W., Lee H. F., Yuan C. Y.: A flame-retardant phosphate and cyclotriphosphazene-containing epoxy resin: synthesis and properties. J. Polym. Sci. Polym. Chem. 38 (2000) 972-981.
• [11] Hergenrother P. M., Thompson C. M., Smith J. G. Jr, Connell J. W., Hinkley J. A., Lyon R. E., Moulton R.: Flame retardant aircraft epoxy resins containing phosphorus. Polym. 46 (2005) 5012-5024.
• [12] Liu Y. J., Hsiue G. H., Lee R. H., Chiu Y. S.: Phosphorus-containing epoxy for flame retardant. III: Using phosphorylated diamines as curing agents. J. Appl. Polym. Sci. 63 (1997) 895-901.
• [13] Hsiue G. H., Liu Y. L., Tsiao J.: Phosphorus-containing epoxy resins for flame retardancy V: Synergistic effect of phosphorus-silicon on flame retardancy. J. Appl. Polym. Sci. 78 (2000) 1-7.
• [14] Wang C. S., Lin C. H.: Properties and curing kinetic of diglycidyl ether of bisphenol A cured with a phosphorus-containing diamine. J. Appl. Polym. Sci. 74 (1999) 1635-1645.
• [15] Braun U., Balabanovich A. I., Schartel B., Knoll U., Artner J., Ciesielski M., Döring M., Perez R., Sandler J. K. W., Altstädt V., Hoffman T., Pospiech D.: Influence of the oxidation state of phosphorus on the decomposition and fire behaviour of flame-retarded epoxy resin composites. Polym. 47 (2006) 8495-8508.
• [16] Hsiue G. H., Wei H. F., Shiao S. J., Kuo W.-J., Sha Y. A.: Chemical modification of dicyclopentadiene-based epoxy resins to improve compatibility and thermal properties. Polym. Degrad. Stab. 73 (2001) 309-318.
• [17] Hsiue G. H., Wang W. J., Chang F. C.: Synthesis, characterization, thermal and flame-retardant properties of silicon-based epoxy resins. J. Appl. Polym. Sci.: 73 (1999) 1231-1238.
• [18] Wang W. J., Perng L. H., Hsiue G. H., Chang F. C.: Characterization and properties of new silicone-containing epoxy resin. Polym. 41 (2000) 6113- 6122.
• [19] Wu C. S., Liu Y. L., Chiu Y. S.: Epoxy resins possessing flame retardans elements from silicon incorporeted epoxy compounds cured with fosforus or nitrogen containing curing agents. Polym. 43 (2002) 4277-4284.
• [20] Shieh J. Y., Wang C. S.: Synthesis of novel flame retardant epoxy hardeners and properties of cured products. Polym. 42 (2001) 7617-7625.
• [21] Wu C. S., Liu Y. L., Hsu K. Y.: Maleimide-epoxy resins: preparation, thermal properties, and flame retardance. Polym. 44 (2003) 565-573.
• [22] Patent polski 178900 (1999).
• [23] Patent polski 178866 (1999).
• [24] Oleksy M., Heneczkowski M.: Tiksotropowe kompozycje nienasyconych żywic poliestrowych z modyfikowanymi bentonitami. Polimery 49 (2004) 806-813.
• [25] Oleksy M., Heneczkowski M.: Modyfikowane bentonity jako aktywne adsorbery par styrenu. Polimery 50 (2005) 143-149
• [26] Oleksy M., Heneczkowski M., Galina H.: Chemosetting resins containing fillers. I. Unsaturated polyester resin compositions containing modified smectites. J. of Appl. Polym. Sci. 3 (2005) 793-801.
• [27] Oleksy M., Heneczkowski M., Galina H.: Kompozyty żywicy epoksydowej zawierające modyfikowane bentonity. Polimery 51 (2006) 799- 809.
• [28] Spychaj T., Heneczkowski M., Pigłowski J., Galina H., Oleksy M., Kowalczyk K.: Modyfikowane bentonity (montmorylonity) jako podstawa rozwoju nanomateriałów polimerowych w kraju. Inżynieria Materiałowa 6 (2006) 1296-1302.
• [29] Oleksy M., Heneczkowski M., Galina H.: Kompozycje tiksotropowe: nienasycone żywice poliestrowe/modyfikowane bentonity. Polimery 52 (2007) 345-351.
• [30] Oleksy M., Heneczkowski M.: Modyfikowane bentonity jako adsorbenty par węglowodorów. Polimery 53 (2008) 219-224.
• [31] Oleksy M., Heneczkowski M., Budzik G.: Kompozyty nienasyconych żywic poliestrowych stosowane w technologii vaccum casting. Polimery 53 (2008) 60-64.
• [32] LeBaron P. C., Wang Z., Pinnavaia T. J.: Polymer-layered silicate nanocomposites: an overview. Appl. Clay. Sci. 15 (1999) 11-29.
• [33] Polska norma ISO 527-1:1998, Tworzywa sztuczne – Oznaczanie właściwości mechanicznych przy statycznym rozciąganiu – Zasady ogólne.
• [34] Polska norma PN-82/C-89023, Badanie palności tworzyw sztucznych wg UL-90.
• [35] Ray S. S., Okamoto M.: Polymer/layered silicate nanocomposites: a review from preparation to processing. Prog. Polym. Sci. 28 (2003) 1539- 1641.