Właściwości mechaniczne i morfologia kompozytów biopoliuretanowych wzmocnionych modyfikowanymi włóknami sizalowymi

• Autorzy: Głowińska E. , Kamerke J. , Włoch M.

Identyfikatory

DOI

10.15199/62.2015.5.5

Warianty tytułu

EN

Mechanical properties and morphology of biopolyurethane composites reinforced with modified sisal fibers

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Omówiono wyniki badań właściwości mechanicznych i morfologii kompozytów biopoliuretanowych (bio-PUR) zawierających 5–15% mas. krótkich włókien sizalu. Materiały te wytworzono z systemu poliuretanowego, w którym zdyspergowano włókno poddane wcześniej merceryzacji lub silanizacji. Charakterystykę wytrzymałościową w warunkach statycznych uzyskano z krzywych naprężenie-odkształcenie, a morfologię kompozytów oceniono na podstawie zdjęć wykonanych skaningowym mikroskopem elektronowym (metoda SEM). Zbadano także twardość, elastyczność przy odbiciu oraz gęstość materiałów. Stwierdzono, że zwiększona ilość sizalu (15% mas.) powoduje wzrost twardości oraz wytrzymałości na rozciąganie i odkształcenia przy rozciąganiu. Wyniki analizy struktury (SEM) wskazują na polepszoną adhezję włókna do poliuretanowej osnowy.

EN

Short sisal fibers (3–55 mm) were either mercerized with NaOH or silanized with (EtO)₃SiCH=CH₂ (1% by mass) and used as reinforcement (5–15% by mass) in biopolyurethane-matrix composites. The tensile strength and rebound resilience of the composites decreased while their hardness increased with increasing content of the fibers. Neither silanization nor mercerization resulted in any improvement of the composite properties (except for their hardness) at the high content of the fibers, in spite of an improved adhesion between the fibers and the matrix.

Słowa kluczowe

PL

biopoliuretany; biokompozyty z osnową biopoliuretanową; włókno sizalowe; modyfikacja włókien sizalu; morfologia biopoliuretanów

EN

biopolyurethanes; organic matrix composites of polyurethane; sisal fiber; modification of sisal fibers; morphology biopolyurethanes

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przemysł Chemiczny
• Rocznik: 2015
• Tom: T. 94, nr 5
• Strony: 688--693
• Opis fizyczny: Bibliogr. 44 poz., il., wykr.

Twórcy

autor

Głowińska E.

• Katedra Technologii Polimerów, Wydział Chemiczny, Politechnika Gdańska, ul. Narutowicza 11/12, 81-233 Gdańsk

autor

Kamerke J.

• Politechnika Gdańska, ul. Narutowicza 11/12, 81-233 Gdańsk

autor

Włoch M.

• Katedra Technologii Polimerów, Wydział Chemiczny, Politechnika Gdańska, ul. Narutowicza 11/12, 81-233 Gdańsk

Bibliografia

• 1. J.T. Kim, A.N. Netravali, Composites, A 2010, 41, nr 9, 1245.
• 2. O. Faruk, A. Bledzki, H. Fink, M. Sain, Prog. Polym. Sci. 2012, 37, 1552.
• 3. S.V. Joshi, L.T. Drzal, A.K. Mohanty, S. Arora, Composites, A 2004, 35, 371.
• 4. E. Głowińska, J. Datta, Przem. Chem. 2012, 91, nr 6, 1234.
• 5. J. Datta, J. Elastomers Plast. 2010, 42, 117.
• 6. J. Pach, P. Mayer, Mechanik 2010, 4, 270.
• 7. P .Wambua, J. Ivens, Compos. Sci. Technol. 2003, 63, 1259.
• 8. J. Datta, J. Therm. Anal. Cal. 2012, 109, 517.
• 9. J. Datta, M. Kacprzyk, Przem. Chem. 2009, 88, nr 1, 67.
• 10. J. Datta, K. Leszkowski, Polimery 2008, 53, 115.
• 11. J. Datta, S. Pasternak, Polimery 2005, 50, 352.
• 12. J. Datta, M. Rohn, Polimery 2007, 52, 579.
• 13. J. Datta, M. Rohn, Polimery 2007, 52, 627.
• 14. A.K. Bledzki, J. Gassan, Prog. Polym. Sci. 1999, 24, 221.
• 15. A. Shalwan, B.F. Yousif, Mater. Des. 2012, 48, 14.
• 16. J. Datta, M. Janicka, Przem. Chem. 2007, 86, nr 7, 624.
• 17. J. Datta, M. Rohn, Polimery 2008, 53, 871.
• 18. J. Datta, M. Kacprzyk, J. Therm. Anal. Calorim. 2008, 93, 753.
• 19. J. Datta, J. Haponiuk, J. Elast. Plast. 2011, 43, 529.
• 20. C. Molero A. De Lucas, F. Romero, J.F. Rodriguez, J. Mater. Cycles Waste Manage. 2009, 11, nr. 2, 130.
• 21. J. Datta, M. Dąbrowska, Przem. Chem. 2007, 86, nr 11, 1084.
• 22. J. Pach, P. Mayer, Mechanik 2010, 4, 270.
• 23. F.A. Silva, N. Chawla, R.D. Toledo Filho, Compos. Sci. Technol. 2008, 68, 3438.
• 24. A. Belaadi, A. Bezazi, M. Bourchak, F. Scarpa, Mater. Des. 2013, 46, 76.
• 25. K. Joseph, R.D. Toledo Filho, B. James, S. Thomas, L.H. Carvalho, Rev. Bras. Eng. Agríc. Amb. 1999, 3, nr. 3, 367.
• 26. Y. Li, Y.-W. Mai, L. Ye, Compos. Sci. Technol. 2000, 60, 2037.
• 27. J. Wei, C. Meyer, Appl. Surf. Sci. 2014, 289, 511.
• 28. H. Lu, M.Q. Zhang, M.Z. Rong, G. Shi, G.C. Yang, Compos. Sci. Technol. 2003, 63, 177.
• 29. K. Majeed, M. Jawaid, A. Hassan, A. Abu Bakar, H.P.S. Abdul Khalil, A.A. Salema, I. Inuwa, Mater. Des. 2013, 46, 391.
• 30. R. Gąsiorowski, S. Rojewski, D. Wesołek, Mat. Konf. Polimery i Kompozyty Konstrukcyjne, 7–11 maja 2012 r., Gliwice, 160.
• 31. M.Y. Hashim, M.N. Roslan, A.M. Amin, A.M.A. Zaidi, S. Ariffin, World Acad. Sci. Eng. Technol. 2012, 68, 1639.
• 32. A. Iwańczuk, M. Kozłowski, S. Frąckowiak, Czasop. Techn. Mechanika, Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej im. Tadeusza Kościuszki, 2009, 3, 119.
• 33. O. Faruka, A. Bledzki, H. Finkb, M. Saind, Prog. Polym. Sci. 2012, 37, 1552.
• 34. R. Prasantha Kumar, K.C. Manikandan Nair, S. Thomas, S.C. Schit, K. Ramamurthy, Compos. Sci. Technol. 2000, 60, 1737.
• 35. A.V. Ratna Prasad, K. Mohana Rao, Mater. Des. 2011, 32, 4658.
• 36. P.A. Sreekumar, P. Thomas, J.M. Saiter, K. Joseph, G.G. Unnikrishnan, S. Thomas, Composites, A 2009, 40, 1777.
• 37. J.G. Gwon, S.Y. Lee, S.J. Chun, G.H. Doh, J.H, Kim, Composites, A 2010, 41, 1491.
• 38. W. Krolikowski, Polimerowe kompozyty konstrukcyjne, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2012.
• 39. A.C. Milanese, M.O. Hilario Cioffi, H.J.C. Voorwald, Proc. Eng. 2011, 10, 2022.
• 40. K. Oksman, A.P. Mathew, R. Langstrom, B. Nystrom, K. Joseph, Compos. Sci. Technol. 2009, 69, 1847.
• 41. PN-ISO 37:2007, Guma i kauczuk termoplastyczny. Oznaczanie właściwości wytrzymałościowych przy rozciąganiu.
• 42. PN-EN ISO 868:2004, Tworzywa sztuczne i ebonit. Oznaczanie twardości przy wciskaniu z zastosowaniem twardościomierza (twardość Shore’a).
• 43. PN-C-04255:1997, Guma. Oznaczanie elastyczności wulkanizatów przy odbiciu metodą Schoba.
• 44. PN-ISO 1183-1:2013, Tworzywa sztuczne. Metody oznaczania gęstości tworzyw sztucznych nieporowatych. Cz. I. Metoda zanurzeniowa, metoda piknometru cieczowego i metoda miareczkowa.