Analiza właściwości mechanicznych kompozytów PA6 GF30 o strukturze porowatej

• Autorzy: Konczal Natalia , Nowinka Bartosz , Rojewski Mateusz , Sykutera Dariusz

Identyfikatory

DOI

10.37660/dme.2022.18.10.6

Warianty tytułu

EN

Analysis of the mechanical properties of PA6 GF30 porous composites

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem badań było eksperymentalne wyznaczenie zależności pomiędzy rodzajem i zawartością dozowanego środka porotwórczego a właściwościami wyprasek wtryskowych z poliamidu 6 zawierającego 30% mas. krótkich włókien szklanych. Eksperyment zrealizowano z użyciem standardowej wtryskarki do tworzyw termoplastycznych wraz z urządzeniami peryferyjnymi. Jako modyfikator poliamidowej osnowy zastosowano porofory chemiczne Expancel 950 MB 80 oraz PLASTRON NUC C20-N. Na podstawie przeprowadzonych badań wykazano, że zarówno ilość, jak i rodzaj dozowanego środka porotwórczego wpływają na właściwości badanych wyprasek. Stwierdzono, iż zwiększenie ilości środków porujących dozowanych do kompozytów przyczynia się do redukcji masy wyprasek oraz obniżenia ich wytrzymałości na rozciąganie. Zaobserwowano także obniżenie modułu sprężystości wzdłużnej porowatych wyprasek poliamidowych w porównaniu z postacią litą. Wykazano również, że w zależności od rodzaju i ilości użytego środka porującego zmianie ulega udarność kompozytu PA6 GF30.

EN

The aim of the research was to experimentally determine the relationship between the type and content of the blowing agent and the properties of injection moldings made of polyamide 6 containing 30 wt.%. of short glass fibers. The experiment was carried out using a standard injection molding machine equipped with peripheral devices. Expancel 950 MB 80 and PLASTRON NUC C20-N chemical blowing agents were used as a modifier of the polyamide matrix. Based on conducted tests, it was shown that both the amount and type of the blowing agent play an important role in the properties of the tested moldings. It was found that increasing the amount of blowing agents dosed to the PA6 GF30 caused the weight reduction of the moldings and decrease of their tensile strength. A reduction in the modulus of elasticity of foamed polyamide moldings was also observed compared to the solid molded parts. It has also been shown that the impact strength of the PA6 GF30 composite changes depending on the type and amount of the blowing agent used.

Słowa kluczowe

PL

porofory; wtryskiwanie porujące; poliamid 6; struktura porowata

EN

blowing agents; microcellular injection moulding; polyamide 6; cellular structure

• Wydawca: Wydawnictwa Uczelniane Politechniki Bydgoskiej im. Jana i Jędrzeja Śniadeckich
• Czasopismo: Developments in Mechanical Engineering
• Rocznik: 2022
• Tom: nr 18(10)
• Strony: 49--60
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., fot., tab., wykr.

Twórcy

autor

Konczal Natalia

• Politechnika Bydgoska im. Jana i Jędrzeja Śniadeckich, Al. prof. S. Kaliskiego 7, 85-796 Bydgoszcz

autor

Nowinka Bartosz

• Politechnika Bydgoska im. Jana i Jędrzeja Śniadeckich, Al. prof. S. Kaliskiego 7, 85-796 Bydgoszcz

autor

Rojewski Mateusz

• Politechnika Bydgoska im. Jana i Jędrzeja Śniadeckich, Al. prof. S. Kaliskiego 7, 85-796 Bydgoszcz

autor

Sykutera Dariusz

• Politechnika Bydgoska im. Jana i Jędrzeja Śniadeckich, Al. prof. S. Kaliskiego 7, 85-796 Bydgoszcz

Bibliografia

• [1] Bieliński, M., "Techniki porowania tworzyw termoplastycznych”, Wydawnictwa Uczelniane Akademii Technoczno-Rolniczej, Bydgoszcz 2004.
• [2] Bociąga, E., Palutkiewicz, P., "Wpływ zawartości poroforu i warunków wtryskiwania na wybrane właściwości i stan powierzchni wyprasek z polipropylenu”, Polimery 56(10), (2011).
• [3] Bociąga, E., Palutkiewicz, P., "Wpływ zawartości poroforu i warunków wtryskiwania na wybrane właściwości i stan powierzchni wyprasek z polipropylenu”, Polimery 57(1), (2012).
• [4] Brdlík, P., Sailor, N., Bobek, J., ”Computer analysis of polyolefins produced with injection molding process using physical blowing agents”, Mater. Sci. Forum 919, (2018), 299–306, doi: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.919.299.
• [5] Chung, C.Y., Hwang, S.S., Chen, S.C., Lai, M.C., ”Effects of injection molding process parameters on the chemical foaming behavior of polypropylene and polystyrene”, Polymers 13(14), (2021), doi: https://doi.org/10.3390/polym13142331.
• [6] Heck, R.L., III, Peascoe, W.J., ”Blowing Agents”, in ”Encyclopedia of Polymer Science and Technology”, John Wiley & Sons, Hoboken 2011, doi: https://doi.org/10.1002/0471440264.pst032.
• [7] Kim, H.K., Sohn, J.S., Ryu, Y., Kim, S.W., Cha, S.W., ”Warpage Reduction of Glass Fiber Reinforced Plastic Using Microcellular Foaming Process Applied Injection Molding”, Polymers 11(2), (2019), 360, doi: https://doi.org/10.3390/polym11020360.
• [8] Llewelyn, G., Reess, A., Griffiths, C., Jacobi, M., ”A Design of Experiment Approach for Surface Roughness Comparisons of Foam”, Materials 13(10), (2020), 2358, doi: https://doi.org/10.3390/ma13102358.
• [9] Nobe, R., Qiu, J., Kudo, M., Ito, K., Kaneko, M., ”Effects of SCF Content, Injection Speed and CF Content on the Morphology and Tensile Properties of Microcellular Injection-Molded CF/PP Composites”, Polym. Eng. Sci. 59(7), (2019), 1371–1380, doi: https://doi.org/10.1002/pen.25120.
• [10] Palutkiewicz, P., Bold, M., "Wpływ dodatku środka porującego i napełniacza na wybrane właściwości wyprasek wtryskowych z poliamidu 6 i polipropylenu”, Przemysł Chemiczny 1, (2020), 147–150, doi: 10.15199/62.2020.1.22.
• [11] Palutkiewicz, P., Garbacz, T., "Ocena efektywności wybranych środków porujących w procesie wtryskiwania wyprasek z tworzyw termoplastycznych”, Polimery/Polymers 62(6), (2017), 447–456, doi: https://doi.org/10.14314/polimery.2017.447.
• [12] Ruiz, R., Vincent, J.A., Agassant, M., Sadik, J.F., Pillon, T.C., Carrot, C., ”Polymer foaming with chemical blowing agents: Experiment and modeling”, Polym. Eng. Sci. 55(9), (2015), 2018–2029, doi: https://doi.org/10.1002/pen.24044.
• [13] Sykutera, D., Czyżewski, P., Szewczykowski, P., ”The Microcellular Structure of Injection Molded Thick-Walled Parts as Observed by In-Line Monitoring”, Materials 13(23), (2020), 5464, doi: https://doi.org/10.3390/ma13235464.
• [14] Sykutera, D., Czyżewski, P., Szewczykowski, P., ”High-performance of a thick-walled polyamide composite produced by microcellular injection molding”, Materials 14(15), (2021), doi: https://doi.org/10.3390/ma14154199.
• [15] Sykutera, D., Szewczykowski, P., Roch, M., Wajer, Ł., Grabowski, M., Bieliński, M., ”Effect of nitrogen content on physical properties of glassfiber reinforced polyamide 6 prepared by microcellular injection molding”, Polimery 63(11–12), (2018), 743–749, doi: https://doi.org/10.14314/polimery.2018.11.1.
• [16] "Tworzywa – Fakty 2020. Analiza produkcji, zapotrzebowania oraz odzysku tworzyw sztucznych w Europie”, https://plasticseurope.org/pl/wp-content/uploads/sites/7/2021/11/Tworzywa-Fakty-2020_PL_do-pobrania.pdf, (dostęp: 21.11.21).
• [17] Volpe, Va., Pantani, R., ”Effect of processing condition on properties of polylactic acid parts obtained by foam injection molding”, J. Cell. Plast. 53(5), (2016), doi:10.1177/0021955X16670589.
• [18] Weber, H., De Grave, I., Röhrl, E., Altstädt, V., ”Foamed Plastics” in ”Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry”, Wiley-VCH, Weinheim 2016, 1–54, doi: https://doi.org/10.1002/14356007.a11_435.pub2.