Badania procesów starzeniowych w nanokompozytowym lakierze nasycającym przy zastosowaniu analizy termicznej

• Autorzy: Gryzło K. , Górecki L. , Górnicka B.

Warianty tytułu

EN

Study of Thermal Aging Processes in Nanofilled Impregneting Resin Using Thermal Analisis

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań termoanalitycznych TGA/DSC nanokompozytowej poliestroimidowej żywicy elektroizolacyjnej zawierającej nanokrzemionkę w porównaniu z komercyjna żywicą poliestroimidową. Żywicę wyjściową oraz z nanokrzemionką poddano cyklicznemu starzeniu cieplemu w temperaturze 210 °C. Przeprowadzono analizę porównawczą odporności cieplnej stosując metodę termoanalityczną wykonywaną w warunkach izotermicznych, której parametry dobrano na podstawie badania wstępnego. Jako kryterium oceny stopnia zestarzenia przyjęto ubytek masy. Izotermiczne krzywe TG wykazały, że żywica nanokompozytowa charakteryzuje się mniejszym ubytkiem masy niż żywica wyjściowa. Może to być dowodem lepszej odporności cieplnej nanokomozytu. Nanocząstki krzemionki mogą stanowić barierę dla transportu ciepła i masy, co utrudnia rozkład termiczny nanokompozytu. Metoda izotermicznych badań termoanalitycznych TGA może być wykorzystana do opracowania szybkich i mniej pracochłonnych metod określania odporności cieplnej materiałów elektroizolacyjnych niż metoda opisana w PN-EN 60216.

EN

The article presents the results of the TGA/DSC thermoanalytical study of polyesterimide impregnating reisin nanofilled with nanosilica compared with comercial polyesterimide resin. The nanofilled and pure resins were subjected cyclic thermal aging at 210 °C. Comparative assessment of thermal stability was performed using thermoanalytical studies carried out under isothermal conditions, which parameters have been chosen after preliminary study. The mass loss rate was assumed as a criterion for assessing the degree of aging. Isothermal TG curves showed that nanofilled resin showed less rate of weight loss than pure resin. It can be evidence of better thermal endurance of nanocomposite. Silica nanoparticles can be a barrier to heat and mass transfer, hindering the thermal degradation of the nanocomposite.

Słowa kluczowe

PL

nanokompozyt; poliesterimid; starzenie cieplne; analiza termiczna

EN

polymer nanocomposite; polyesterimide; thermal ageing; thermal analysis

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Górnośląski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe
• Rocznik: 2014
• Tom: Nr 2(102)
• Strony: 19--22
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys.

Twórcy

autor

Gryzło K.

• Instytut Elektrotechniki Oddział Technologii i Materiałoznawstwa Elektrotechnicznego we Wrocławiu, Wrocław

autor

Górecki L.

• Instytut Elektrotechniki Oddział Technologii i Materiałoznawstwa Elektrotechnicznego we Wrocławiu, Wrocław

autor

Górnicka B.

• Instytut Elektrotechniki Oddział Technologii i Materiałoznawstwa Elektrotechnicznego we Wrocławiu, Wrocław

Bibliografia

• [1]. Minnick M. G., Accelerated thermal aging of polyester film: mechanisms affecting thermal endurance, Electrical Insulation Conference and Electrical Manufacturing & Coil Winding Conference, Proceedings Volume, Issue, 1999, pp. 337-342.
• [2]. Mans D., Thermal endurance of rotor turn insulation materials, IEEE International Symposium on Electrical Insulation, 2006, pp. 21-24.
• [3]. Aymonino F., Lebey T., Malec D., Petit C., Saint Michel J., Anton A., Gimenez A. Degradation and dielectrics measurements of rotating machines insulation at high temperature (200-400°C), 2007 International Conference on Solid Dielectrics, 2007, pp. 130-133.
• [4]. Yingsuo Z., Yi B., Quixing X., Zhiping Z., Evaluation of thermal life for composite dielectrics, IEEE Electrical Insulation Magazine, 1999, pp.12-191.
• [5]. Yingsuo Z., Yi B., Quixing X., Zhiping Z., Evaluation of thermal life for composite dielectrics, IEEE Electrical Insulation Magazine, 1999, pp.12- 191.
• [6]. Aoyagi Y., Yamashita K., Doi Y., Thermal degradation of poly[(R)-3 hydroxybutyrate], poly[- caprolactone], and poly[(S)-lactide], Polymer Degradation and Stability, Volume 76, Number 1, 2002, pp. 53-59.
• [7]. Budrugeac P., Segal E., The application of the thermogravimetric analysis (TGA) and of the differentia thermal analysis (DTA) for rapid thermal endurance testing of electrical insulating materials, http://gw- chimie. math. unibuc. ro/ anunivch /2005-2/AUBCh2005XIV2241246.pdf.
• [8]. Araki C., Taguchi T., Thermal Degradation of Polyesterimide Magnet Wire, Electrical Insulation and Dielectric Phenomena, 1993. Annual Report. Conference on Volume , Issue , 1993, pp. 526 – 531.
• [9]. Chrissafis K., Paraskevopoulos K.M., Pavlidou E., Bikiaris D., Thermal degradation mechanism of HDPE nanocomposites containing fumed silica nanoparticles, Thermochimica Acta, 485, 2009, pp. 65–71.
• [10]. Golebiewski J., Galeski A.: Thermal stability of nanoclay polypropylene composites by simultaneous DSC and TGA. Composites Science and Technology 67, 2007, pp. 3442–3447.
• [11]. Leszczyńska A., Njuguna J., Pielichowski K., Banerjee J.R., Polymer / montmorillonite nanocomposites with improved thermal properties. Part I. Factors influencing thermal stability and mechanisms of thermal stability improvement, Thermochimica Acta 453, 2007, 75-96.
• [12]. Tanaka T., Dielectric Nanocomposites with Insulating Properties, IEEE Transaction on Dielectrics and Electrical Insulation 12, nr 5, 2005, pp. 914-928.
• [13]. Kim J., Lee K., Lee K., Bae J., Yang J., Hon S., Studies on the thermal stabilization enhancemen of ABS; synergistic effect of triphenyl phosphate nanocomposite,epoxy resin, and silane coupling agent mixtures, Polymer Degradation and Stability 79, 2003, 201-207.
• [14]. Zhang J., Lou J., Ilias S., Krishnamachari P., Yan J., Thermal properties of poly(lactic acid) fumed silica nanocomposites, Experiments and molecular dynamics simulations, Polymer 49, 2008, pp. 2381-2386.
• [15]. Lewicki J.P., Liggat J. J., Pethrick R. A., Patel M, Rhoney I., Investigating the ageing behavior of polysiloxane nanocomposites by degradative thermal analysis, Polymer Degradation and Stability 93, 2008, pp. 158-168.
• [16]. Górnicka B., Czołowska B., Górecki L., Sposób modyfikacji elektroizolacyjnego lakieru nasycającego, zwłaszcza poliestroimidowego, 2012, Patent No 214577.