Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Investigation of the Effect of Young’s Modulus on the Contact Strength of Metal Polymer Plain Bearings

Chernets Myron, Pashechko Mykhaylo, Kornienko Anatolii, Borc Jarosław, Zakhariia Roman

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2022

|

Vol. 16, no 2

67--73

EN

Using the author's method of research of hybrid (metal-polymer) plain bearings the calculation of their load carrying capacity (contact pressures) is carried out. Studies have been conducted for metal-polymer bearings with a bushing of two types of polymer composites: epoxy based antifriction composite materials DIAMANT Moglice (DIAMANT Metallplastic GmbH) and DK6 (PT) (fillers - graphite, MoS2, Zr). The elastic constants of composite materials, in particular the Young's modulus, have a noticeable effect on the contact pressures in metal-polymer bearings. The Young's modulus is significantly different in these composite materials. In accordance with this factor, the influence of load, bushing diameter and radial clearance on the maximum contact pressures was studied. Quantitative and qualitative regularities of maximum contact pressures from the accepted factors of influence: Young's modulus, loading, bushing diameter, radial clearance, type of bushing material are established. The obtained results are compared with the results obtained by known conventional calculating methods of contact pressures.

2

Analysis of randomly distributed particles and matrix interfaces of epoxy-based multilayered composites

Alam Shahinoor, Chowdhury Mohammad Asaduzzaman

Composites Theory and Practice

|

2021

|

R. 21, nr 3

70--86

EN

In this study, the surface morphology of composites, the effect of the particle geometry like the size and shape of the filler materials, their dispersion efficiency and interfaces are analyzed by morphological characterization. According to the tensile tests, it was found that the composites fabricated with CuO exhibit increasing trends of tensile strength in all the experiments compared to that of the composites with TiO2, which is verified by the degree of composite crystallinity determined by the strong interfacial interaction as well as the size, shape and compactness of the filler particles as observed by SEM micrograph analysis using Mountains software. Evaluation of this analysis shows similar amplitude variations in all the PSD curves of the composites and indicate a fatigue-like behavior. The stable isotropic properties in the composite samples with CuO result in a better surface finish, which was also well defined in the analysis of its surface texture and density function. Due to all these positive correlations, a significant rising trend in tensile strength (55.50, 105.53 and 20.40%) was found in every composite modified with CuO in comparison to TiO2. The highest tensile strength of the fabricated composite incorporating the CuO functional filler was found to be 105.530%. Such composites with TiO2 and CuO having a tensile strength of 117.9 and 141.95 N/mm2 respectively, may be used for the interior design of aircraft, watercraft, offices, residences, car and sports accessories and others.

3

Physio-mechanical & wear performance of banana fiber/walnut powder based epoxy composites

Gairola Surya P., Tyagi Yogesh, Gangil Brijesh, Jha Kanishk

Acta Innovations

|

2021

|

no. 41

42--55

EN

The present environmental condition indicates the immediate need for sustainable materials containing mainly natural elements for composite fabrication. Encouragement of natural fibers in composite materials can significantly reduce the greenhouse effect and the high cost of manufacturing synthetic fiber-based polymer composites. Hence, this study aimed to investigate the physio-mechanical properties of banana fiber (BF) fiber - based epoxy (EP) composites filled with walnut shell powder (WNP). Fabrication was carried out by mixing and cold pressing with fixed BF proportion and varying percentages of WNP (0%, 5%, 10%, 15 wt. %). The results obtained in the study suggest the mechanical properties of the BF/EP composite were enhanced with the addition of WNP as a filler. This is because the WNP filler occupies the spaces in the composite, which bridge the gaps between the banana fibers and the epoxy matrix; also, the inclusion of walnut powder in the BF/EP composites greatly enhanced their wear resistance. The microstructural properties of the composites were examined by scanning electron microscopy (SEM).

4

Influence of fiber length, fiber content and alkali treatment on mechanical properties of natural fiber-reinforced epoxy composites

Bhuvaneshwaran M., Sampath P. S., Sagadevan Suresh

Polimery

|

2019

|

T. 64, nr 2

93--99

EN

The composites of epoxy resin and Coccinia indica fibers (CIF) were obtained. The raw fibers were initially treated with 5 % NaOH. Compression molding technique was used for preparing the composites with four different fiber lengths (10, 20, 30, 40 mm) and various fiber loadings (25, 30, 35, 40 wt %). The mechanical properties of the produced composites were investigated and their structure was analyzed by using scanning electron microscope (SEM). It was found, that the composite matrix reinforced with 30 mm fiber length at 35 wt % fiber loading exhibited the best mechanical properties.

PL

Otrzymano kompozyty epoksydowe z udziałem włókien Coccinia indica (CIF). Surowe włókna poddawano obróbce alkalicznej przy użyciu 5 % NaOH. Metodą wytłaczania sporządzono kompozyty żywicy epoksydowej zawierające 25, 30, 35 lub 40 % mas. włókien CIF o różnej długości (10, 20, 30, 40 mm). Zbadano wytrzymałość mechaniczną otrzymanych kompozytów oraz przeprowadzono obserwacje ich struktury za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM). Stwierdzono, że najlepsze właściwości mechaniczne wykazywały kompozyty wzmocnione 35 % mas. włókien o długości 30 mm.

5

Wpływ struktury mikrowypełniaczy krzemionkowych na właściwości elektryczne i mechaniczne kompozytów epoksydowych

Brzeziński H., Górecki Lech, Halama Agnieszka, Kolasińska Ewa, Warycha Joanna

Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe

|

2019

|

Nr 1 (121)

33--36

PL

Wyroby epoksydowe stosowane w elektrotechnice, jako elementy izolacyjne, powinny charakteryzować się wysoką wytrzymałością elektryczną i mechaniczną. Kompozycja epoksydowa, po utwardzeniu nie spełnia takich wymagań. Dlatego też materiały te wypełnia się dodatkami mineralnymi, wśród których najpopularniejsze są te bazowane na tlenku krzemu. W artykule porównano wpływ trzech mikrowypełniaczy (mączka kwarcowa, mączka bazaltowa, chelcedonit) w kompozytach z matrycą dianową na właściwości mechaniczne (wytrzymałość na zginanie) oraz elektryczne (wytrzymałości na przebicie). Kompozyty otrzymywano z zastosowaniem takiej samej technologii przetwórstwa, wprowadzając 60% wag. dodatków w postaci czystej lub mieszanej. Dodatkowo, zbadano właściwości termiczne i morfologiczne zastosowanych wypełniaczy z użyciem metod: analiza termiczna i mikroskopia skaningowa.

EN

Epoxy – based products applied in electrotechnical engineering as insulating elements, should be highly mechanical and electrical resistant. Neat , cured epoxy resin, however, does not reach sufficient parameters. Thus, these materials are being reinforced by addition of mineral fillers, where the most popular are based on silicon dioxide. In the article, the influence of three micronsized fillers (silica flour, basalt flour, chalcedonite) with the epoxy matrix were compared. All composites were prepared according to the same technology. The fillers were added in the amount of 60 %wt, as well as mixed and incorporated in the summary amount equal 60 %wt. As a basis of comparison, the values of mechanical and electrical resistance were taken. Additionally, morphological (SEM) and thermal analysis of the fillers were done.

6

Epoxy composites filled with boron nitride and aluminum nitride for improved thermal conductivity

Hutchinson J. M., Román F., Cortés P., Calventus Y.

Polimery

|

2017

|

T. 62, nr 7-8

560--566

EN

Epoxy composites containing boron nitride (BN) or aluminum nitride (AlN or Al2N3) particles have been studied with a view to obtaining increased thermal conductivity. The effect of these fillers on the cure reaction has been investigated by differential scanning calorimetry (DSC) for two systems, epoxy-diamine and epoxy-thiol, and for volume fractions up to about 35 % of these filler particles. For the epoxy-diamine system, the glass transition temperature of the fully cured system, the heat of reaction, and the temperature at which the peak heat flow occurs were all independent of the cure conditions, filler type and content. In contrast, the epoxy-thiol system shows a systematic effect of filler on the peak temperature for both fillers: there is an initial acceleration of the reaction, which diminishes with increasing content, and the reaction is even significantly retarded at high contents for BN. This is interpreted in terms of an improved interface between epoxy matrix and particles, with a consequent enhancement of the thermal conductivity of the epoxy-thiol composites.

PL

Otrzymywano kompozyty epoksydowe napełnione cząstkami azotku boru (BN) lub azotku aluminium (Al2N3, AlN) o polepszonej przewodności cieplnej. Metodą różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC) oceniano wpływ dodatku (do 35 % obj.) napełniacza na przebieg reakcji sieciowania za pomocą systemu zawierającego epoksy-diaminę lub epoksy-tiol. W wypadku sieciowania systemem z udziałem epoksy-diaminy temperatura zeszklenia w pełni utwardzonego układu, ciepło reakcji i temperatura odpowiadająca maksimum przepływu ciepła były niezależne od warunków utwardzania, rodzaju i zawartości napełniacza. W wypadku użycia systemu z udziałem epoksy-tiolu zaobserwowano systematyczny wpływ dodatku obu rodzajów napełniacza na temperaturę maksimum przepływu ciepła. Początkowo następowało przyspieszenie reakcji sieciowania, której szybkość zmniejszała się wraz ze wzrostem zawartości napełniacza, a w wypadku dużego udziału cząstek BN reakcja spektakularnie spowalniała. Zjawisko to można interpretować zmniejszoną odległością (poprawą oddziaływań) między cząstkami matrycy epoksydowej i napełniacza, a w konsekwencji polepszoną przewodnością cieplną kompozytów epoksy-tiolowych.

7

Synteza i właściwości mechaniczne materiałów epoksydowo-poliuretanowych napełnianych sepiolitem

Sienkiewicz A., Furgał M., Czub P.

Przemysł Chemiczny

|

2016

|

T. 95, nr 10

2048--2053

PL

Otrzymano i zbadano właściwości mechaniczne kompozycji epoksydowo-poliuretanowych na bazie epoksydowanego i hydroksylowanego oleju sojowego oraz sepiolitu. W pierwszym etapie przeprowadzono reakcję otwarcia pierścieni oksiranowych w epoksydowanym oleju sojowym przy użyciu glikolu monoetylenowego, otrzymując hydroksylowany olej sojowy. Epoksydową i hydroksylową pochodną oleju sojowego wykorzystano w procesie stapiania z bisfenolem A oraz z małocząsteczkową dianową żywicą epoksydową EPR 162. Scharakteryzowano otrzymane produkty oraz opracowano metodę wprowadzania sepiolitu do kompozycji epoksydowych. Produkty stapiania usieciowano 4,4’-diizocyjanianem difenylometanu. Zbadano właściwości mechaniczne (wytrzymałość na rozciąganie, zginanie i ściskanie, twardość Shore’a, udarność wg Charpy'ego i odbojność), jak również właściwości termiczne i morfologię otrzymanych nanokompozycji.

EN

Oxirane rings in epoxidized soybean oil were opened in reaction with monoethylene glycol and then fused with bis- phenol A, hydroxylated soybean oil and a com. low-mol.mass epoxy resin in bulk. The polymeric products were filled with sepiolite (1 or 2% by mass) and crosslinked with a 4,4’-diphenylmethane diisocyanate. The composite materials produced were studied for static tensile, flexural and compression strength, impact resistance, hardness and resilience as well as for thermal stability and morphol. The addn. of sepiolite resulted in a decrease in mech. strength and thermal stability of the composites.

8

Wpływ zawartości glinokrzemianów warstwowych na zużycie ścierne kompozytów epoksydowych z ich udziałem

Kucharczyk W., Paszkowiak J., Gumiński R., Żurowski W.

Polimery

|

2015

|

T. 60, nr 11-12

718--722

PL

Badano wpływ dodatku glinokrzemianu warstwowego (5 lub 20 % obj.) na zużycie ścierne kompozytów na osnowie dwóch rodzajów żywic epoksydowych, sieciowanych za pomocą aminowego lub poliaminoamidowego utwardzacza.

EN

Two types of epoxy resins, crosslinked with amine or polyamidoamine hardener, were used as matrices in composites containing 5 or 20 vol.% layered aluminosilicate. The qualitative and quantitative effects of this additive on the mass intensity of abrasive wear of the cured epoxy resin were investigated.

9

Investigation of transient heat transfer in composite walls using carbon/epoxy composites as an example

Terpiłowski J., Gawron B., Woroniak G.

Archives of Thermodynamics

|

2015

|

Vol. 36, no. 4

87--105

EN

The paper presents the application of similarity theory to investigations of transient heat transfer in materials with complex structure. It describes the theoretical-experimental method for identification and design of the structure of two-component composite walls based on the research of the thermal diffusivity for the composite and its matrix separately. The thermal diffusivity was measured by means of the modified flash method. The method was tested on two samples of double-layer ‘epoxy resin – polyamide’. All the investigated samples had the same diameter of 12 mm and thickness ranging from 1.39–2.60 mm and their equivalent value of thermal diffusivity ranging from (1.21–1.98)×10-7 m2/s. Testing the method and research on carbon/epoxy composites was carried out at temperatures close to room temperature.

10

Effect of water absorption on the mechanical properties of flax fiber reinforced epoxy composites

Huner U

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2015

|

Vol. 9, nr 26

1--6

EN

Flax fiber reinforced epoxy composites were subjected to water immersion tests in order to study the effects of water absorption on the mechanical properties. Epoxy composites specimens containing 0, 1, 5 and 10% fiber weight were prepared. Water absorption tests were conducted by immersing specimens in a deionized water bath at 25 °C and 90 °C for different time durations. The tensile and flexural properties of water immersed specimens subjected to both aging conditions were evaluated and compared alongside dry composite specimens. The percentage of moisture uptake increased as the fiber volume fraction increased due to the high cellulose content. The tensile and flexural properties of reinforced epoxy specimens were found to decrease with increase in percentage moisture uptake. Moisture induced degradation of composite samples was significant at elevated temperature.

11

Właściwości termomechaniczne kompozytów epoksydowych wysoko napełnionych barytem białym

Chmielewska D., Pacyna M., Sterzyński T.

Przemysł Chemiczny

|

2014

|

T. 93, nr 1

90-92

PL

Przedstawiono wyniki badań właściwości termomechanicznych kompozytów epoksydowych napełnionych barytem. Sporządzono kompozycje o zawartości 65–80% mas. Napełniacza. Właściwości otrzymanych kompozycji badano metodą różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC). Dla wytworzonych kompozytów metodą dynamiczno-mechanicznej analizy termicznej (DMTA) wyznaczono właściwości mechaniczne i temperaturę zeszklenia. Ponadto dla badanych materiałów wyznaczono twardość Shore’a D, palność metodą poziomego palenia oraz termostabilność metodą termograwimetryczną (TGA). Wprowadzenie dużych ilości napełniacza do osnowy epoksydowej wpłynęło na obniżenie efektu egzotermicznego procesu sieciowania, szybkości palenia się oraz poprawę termostabilności.

EN

A com. epoxy resin was filled with white barite (65–80% by mass) and studied by differential scanning calorimetry, dynamic mech. thermal anal. and thermogravimetry. Flammability of the composites was established by a horizontal burning method. Shore D hardness was also detd. Addn. of the filler resulted in a redn. of the exothermal effects during cross-linking and in improving thermal stability of the composites.

12

Rozwiązanie technologiczne wytwarzania przepustowego izolatora turbogeneratorowego

Skoczylas M., Wójcik A., Paściak G., Świerzyna Z.

Prace Instytutu Elektrotechniki

|

2013

|

Z. 261

45--55

PL

W artykule przedstawiono rozwiązanie konstrukcyjne i technologiczne wykonania izolatora przepustowego do turbogeneratora elektroenergetycznego średniego napięcia. Rozwią-zanie konstrukcyjne wykonano w oparciu o epoksydowy kompozyt lany. Izolatory te będą tańsze od ich importowanych odpowiedników. Wytworzenie izolatorów wymagało wykonania badań materiałowych parametrów elektrycznych, mechanicznych i cieplnych mających na celu optymalny dobór konstrukcji izolatorów oraz zagwarantowanie technologiczności wykonania przy wdrożeniu rozwiązania do produkcji. Przedstawiono zalety i wady tej technologii. Zaprezentowano wyniki badań materiałowych wykonanych na modelach i próbnych izolatorach. Stwierdzono przydatność wybranych materiałów i technologii do zastosowania w przewidywanej produkcji.

EN

The article presents a bushing technology implementation to turbo power. It was anticipated that the developed bushings would be cheaper than the imported ones. The body of the bushing was made of epoxy composite using a method of casting. For the optimal selection of the construction of insulators and to ensure manufacturability, the execution of prototypes of insulators needed a series of studies of material parameters (electrical, mechanical, thermal) and taking into account of the environmental policies, which is important in implementing solutions for large scale production. Advantages and disadvantages of this technology are presented. The results of material tests performed on the test model of the insulator are included. The usefulness of selected materials and technologies for the use in the production was asceratained.

13

Wytwarzanie i analiza strukturalna laminatów tytan-kompozyt wzmacniany włóknami węglowymi oraz szklanymi

Bieniaś J., Surowska B., Ostapiuk M.

Inżynieria Materiałowa

|

2012

|

Vol. 33, nr 3

210--214

PL

Laminaty metalowo-włókniste (FML) to innowacyjne materiały zaprojektowane na elementy poszycia samolotów, ale o potencjalnych możliwościach zastosowania w innych obszarach techniki. Podstawowym w tej grupie materiałów jest laminat stop aluminium/kompozyt epoksydowy wzmacniany włóknem szklanym. Praca dotyczy mniej zbadanego układu tytan/kompozyt epoksydowy wzmacniany włóknem szklanym oraz włóknem węglowym. Laminaty zostały wytworzone techniką autoklawową w warunkach laboratorium uczelnianego. Jako komponentów użyto blachę tytanową gat. Grade 2, prepreg epoksydowy zbrojony włóknem szklanym typu R oraz prepreg epoksydowy o podwyższonej wytrzymałości zbrojony włóknem węglowym T700GC. Dobrane komponenty spełniają wymagania stawiane materiałom stosowanym w przemyśle lotniczym. Opracowano sposób przygotowania powierzchni blachy tytanowej, ułożenia warstw prepregu oraz dobrano parametry technologiczne. Zastosowano utlenianie anodowe tytanu bez uszczelniania warstwy oraz dodatkową warstwę gruntu. Orientację włókien (tab. 2) dobrano, uwzględniając prognozowane właściwości oraz weryfikację eksperymentalną modeli numerycznych. Celem badań była charakterystyka struktury kompozytów po procesie polimeryzacji oraz ocena ciągłości połączenia metal-kompozyt. Wykonano obserwacje mikroskopowe z zastosowaniem mikroskopii świetlnej. W badanej partii materiału uzyskano wysoką jakość połączenia, bez delaminacji i porów na granicy metal-kompozyt (rys. 4÷8). W kompozycie zbrojonym włóknem szklanym zaobserwowano lokalne nierównomierne rozmieszczenie włókien (rys. 4b). Cechą charakterystyczną laminatów wytwarzanych w autoklawie jest obecność cienkiej warstwy polimeru na granicy z metalem, pozbawionej włókien, przy czym warstwa ta jest grubsza dla kompozytów zbrojonych włóknem węglowym (rys. 5b, c, 7b, c). Taka morfologia powinna korzystnie wpływać na adhezję metalu do kompozytu. Uzyskane wyniki świadczą o prawidłowo dobranych parametrach wytwarzania laminatów z zastosowaniem autoklawu.

EN

Fibre-metal laminates (FML) are innovative materials designed for aircraft structures but potentially it is possible to use them in other engineering applications. The basic FML consists of alternate thin layers of an aluminium alloy and glass fiber reinforced polymer matrix composite. In this paper, modern hybrid materials, titanium/epoxy composites reinforced with glass and carbon fibers are investigated. The laminates were produced by the autoclave method in the university laboratory. Titanium sheet cp-Ti grade 2, glass fiber type R reinforced epoxy prepreg and epoxy prepreg reinforced with carbon fiber T700GC were used as the components. These components meet the requirements of aerospace materials standards. The method of surface treatment of the titanium sheet and the prepregs lay up were draw up and the technological parameters were selected as well as. The anodic oxidation of titanium without sealing or synthetic primer were used. The fibers orientation (Tab. 2) was selected to obtain the desired properties and perform experimental verification of numerical modelling results. The aim of the study was to determine the quality of the composite structure after curing and the continuity of the metal-composite joint. Microscopic microstructural observations were carried out. The high quality connection without delamination and pores on the metal-composite boundary in the inspection lot was obtained (Fig. 4÷8). The local uneven distribution of glass fibers was observed (Fig. 4b). The presence of a thin layer of epoxy resin without fibers on the metal-composite boundary is distinguished in laminates produced by the autoclave method. This layer in the carbon prepreg is thicker than in the glass one (Fig. 5b, c, 7b, c). Such morphology should have a positive effect on the metal-composite adhesion. The results prove the correct technological parameters applied for FML laminates manufactured in an autoclave.

14

Pochodne imidazolu jako przyspieszacze procesu sieciowania kompozycji izocyjanianowo-epoksydowych

Pilawka R.

Przemysł Chemiczny

|

2011

|

T. 90, nr 9

1771-1773

15

Kompozyty epoksydowe z krzemionką sieciowane 1-etyloimidazolem

Pilawka R., Jesionowski T.

Kompozyty

|

2011

|

R. 11, nr 1

14-17

PL

Zaprezentowano wyniki badań kompozytów epoksydowych napełnionych różnymi nanokrzemionkami, których podsta wowym składnikiem była żywica Epidian 6, produkt Zakładów Chemicznych Organika-Sarzyna. Kompozycje epoksydowe sieciowano utwardzaczem należącym do grupy imidazoli. Jako (nano)napełniacze zastosowano 3 typy krzemionek: otrzymaną w reakcji strącania z roztworu krzemianu sodu i soli amonu (SiO2) oraz modyfikowane 3 cz. wag. 3-glicydoksy- propylotrimetoksysilanu (SiO2-EP) lub 3 cz. wag. 3-aminopropylotrietoksysilanu (SiO2-NH). Do kompozytów wprowadzano odpowiednio 1,0; 2,5; 5,0 lub 7,5 g wymienionych wcześniej napełniaczy i 1 cz. wag. środka sieciującego w postaci 1-etyloimidazolu (1EI). Homogenizacja nanonapełniacza została przeprowadzona z użyciem mieszadła wysokoobrotowego w ciągu 2 godzin w temp. 70°C. Wyznaczono wymiary cząstek napełniacza (krzemionki strącanej), lepkość kompozycji z napełniaczami w temperaturze pokojowej, określano właściwości wytrzymałości na zginanie i rozciąganie opisywanych materiałów epoksydowych w temperaturze pokojowej przy użyciu maszyny wytrzymałościowej Instron 4206 wg norm PN-EN ISO 527-1 (szybkość pomiaru 5 mm/mln) i PN-EN IS0 178 (szybkość pomiaru 1 mm/min). Średni rozkład rozmiaru krzemionki mieści się w zakresie średniej wielkości ziarna od 350 do 840 nm w przypadku napełniacza niemodyfikowanego. Krzemionki modyfikowane silanami odznaczają się większymi rozmiarami cząstek, szczególnie napełniacz modyfikowany silanem z grupami aminowymi (SiO2-NH) od 530 do 1050 nm. Wprowadzenie napełniacza powoduje niewielki wzrost lepkości kompozycji (od 12,74 dla samej żywicy epoksydowej Epidian 6 do 15,78 Pa·s dla kompozycji zawierającej 7,5 cz. wag. nanokrzemionki modyfikowanej epoksysilanem). Wprowadzenie nanokrzemionek poprawia wytrzymałość mechaniczną otrzymanych kompozytów, szczególnie w przypadku wytrzymałości na zginanie. Największymi wytrzymałościami odznaczają się materiały o najwyższych zawartościach nanonapełniacza.

EN

Epoxy compositions and composites hardened with 1-ethylimidazole (1EI) with different silicas have been investigated. The epoxy resin used was Epidian 6 (product of Chemical Works "Organika Sarzyna" in Nowa Sarzyna) and as a filler, different silicas were applied: a product of the precipitation reaction from solutions of sodium silicate and ammonium salts and modified with 3 wt./wt. of 3-glicydoxypropyltrimethoxysilane (SiO2-EP) or 3 wt./wt. of 3-aminopropyl-trimethoxysilane (SiO2-NH). The filler was introduced to the compositions in the amounts of 1.0; 2.5; 5.0 and 7.5 g per 100 g of the epoxy resin and the hardener was added - 1 g 1-ethylimidazole per 100 g of epoxy resin. The dispergation time of the fillers was 120 minutes at 70°C. The epoxy composites were hardened at a temperature of 140°C for 4 hours. The particie sizes of the obtained powders using the laser diffraction method (Mastersizer 2000, Malvern Instruments Ltd.) were determined. The investigations of the viscosity of the epoxy composition were carried out with the use of an ARES rheometer, Rheometric Scientific: the diameter of the plates - 50 mm, the thickness between the plates - 1 mm. The tensile and bending strengths were measured corresponding to standards PN-EN ISO 527-1 (speed rate 5 mm/min) and PN-EN ISO 178 (speed rate 1 mm/min) by using the testing machine Instron 4206, Instron Corporation. The particle size remains in the range of 350 to 840 nm for the unmodified silica. The modified nanosilicas are in a higher particle size range of 530 to 1050 nm for the aminosilane-grafted silica and from 450 to 900 nm for the modified silica with epoxysilane. The addition of a filler increases the viscosities of the epoxy composition from 12.74 Pa·s (epoxy resin Epidain 6) to 15.78 Pa·s for a composition with 7.5 phr silica modified with epoxysilane. The epoxy composites with the nanofiller have higher tensile and bending strength than unfilled systems. The introduction of silica increased both the Young's and elasticity modulus and additionally the tensile and bending strength of the epoxy composites.

16

Kompozycje epoksydowe z krzemionką sieciowane imidazolami

Pilawka R., Jesionowski T., Gorący K.

Kompozyty

|

2011

|

R. 11, nr 1

9-13

PL

Badano napełnione materiały epoksydowe, których podstawowym składnikiem była żywica Epidian 6, produkt Zakładów Chemicznych Organika-Sarzyna. Kompozycje sieciowano utwardzaczem należącym do grupy imidazoli. Jako (nano)napełniacze zastosowano krzemionki: otrzymaną w reakcji strącania z roztworów krzemianu sodu i soli amonu (SiO2) oraz modyfikowaną 3 cz. wag. 3-glicydoksypropylotrimetoksysilanu (SiO2-EP). Do kompozytów wprowadzano 1,0; 2,5; 5,0 lub 7,5 g wymienionych wcześniej napełniaczy i 1 cz. wag. środka sieciującego w postaci 1-etyloimidazolu (1EI) lub 1-butyloimidazolu (1BI). Homogenizacja nanonapełniacza została przeprowadzona z użyciem mieszadła wysokoobrotowego w ciągu 2 godzin w temp. 70°C. Określono wymiary cząstek napełniacza (krzemionki strącanej), lepkość kompozycji z napełniaczami w temperaturze pokojowej oraz wykonano badania opisujące proces sieciowania z użyciem mikrokalorymetrii skaningowej DSC. Średni rozkład rozmiaru krzemionki mieści się w zakresie średniej wielkości ziarna od 350 do 840 nm w przypadku krzemionki niemodyfikowanej oraz 450 do 950 nm dla nanonapełniacza modyfikowanego epoksysilanem. Wprowadzenie napełniacza powoduje wzrost lepkości kompozycji od 12,74 Pa·s dla czystej żywicy do zakresu od 14,30 do 15,40 Pa·s dla materiału epoksydowego z krzemionką niemodyfikowaną oraz do przedziału od 14,50 (kompozycja zawierająca 1 cz. wag. dodatku) do 15,80 Pa·s (mieszanina z dodatkiem 7,5 cz. wag. napełniacza), wartości efektu energetycznego procesu sieciowania mieszczą się w zakresie od ok. 490 do 590 J/g dla 1-etyloimidazolu oraz od 281,6 do 516,0 J/g w przypadku materiałów sieciowanych 1-butyloimidazolem.

EN

Epoxy materials hardened with 1-ethylimidazole (1EI) or 1-butylimidazole (1BI) with (nano)silica have been investigated. The epoxy resin used was Epidian 6 (product of Chemical Works "Organika Sarzyna" in Nowa Sarzyna) and as the filler, silicas were employed: a product of the precipitation reaction from solutions of sodium silicate and ammonium salts (SiO2) and a silica modified with 3-glicydoxypropyltrimethoxysilane (SiO2-EP). The filIer was introduced to the compositions in the amounts of 1.0; 2.5; 5.0 and 7.5 g per 100 g of epoxy resin and the hardener was added - 1 g per 100 g of resin. The dispergation time of the fillers was 120 minutes at 70°C. The particle sizes of the obtained powders using the laser diffraction method (Mastersizer 2000, Malvern Instruments Ltd.) were determined. The investigations of the viscosity of the epoxy composition were carried out with the use of a ARES rheometer, Rheometric Scientific: the diameter of the plates - 50 mm, the thickness between the plates - 1mm. The curing process was determined by using differential scanning calorimetry DSC (Q-100, TA Instruments, speed rate 10 mm/min). The particle size remains in the range of 350 to 840 nm for the unmodified silica SiO2 and from 450 to 950 nm for the particles modified with epoxysilane. The addition of the filler increases the viscosities of the epoxy composition from 12.74 Pa·s for Epidian 6 to the range of 14.30 to 15.40 Pa·s for the compositions with unmodified silicas and 14.50 (compositions with 1 phr of silica with epoxysilane) to 15.80 Pa·s (epoxy material with 7.5 phr SiO2-EP). The curing process enpalthies are from 490 to 590 J/g for the compositions hardened with 1-ethylimidazoleand at 281.6 to 516.0 J/g for the epoxy materials cured with 1-buthylimidazole.

17

Wybrane właściwości ablacyjne kompozytów epoksydowych do zastosowań termoochronnych

Kucharczyk W.

Przemysł Chemiczny

|

2010

|

T. 89, nr 12

1673-1676

18

Wpływ montmorylonitu na wybrane właściwości mechaniczne kompozytów epoksydowych

Przerwa M., Kucharczyk W.

Logistyka

|

2009

|

nr 6

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań wybranych właściwości mechanicznych kompozytów epoksydowych z nanonapełniaczem glinokrzemiano-wym. Opisano ilościowy i jakościowy wpływ glinokrzemianu warstwowego (montmorylonitu MMT) oraz rodzaju osnowy epoksydowej i utwardzacza na wytrzymałość właściwą Rm3

EN

Research results of selected strength properties of epoxy composites with silicates nanofiller are presented in the paper. The properties were characterized by the static tensile test. Effect of layered silicates nanoparticles, epoxy matrix and chosen hardener on specific tensile strength Rm/gamma [kPa ź m33

19

Kompozyty epoksydowe z glinokrzemianami warstwowymi do termoochronnych zabezpieczeń tuneli komunikacyjnych

Majewski M., Kucharczyk W.

Logistyka

|

2009

|

nr 6

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań procesu ablacji materiałowej kompozytów polimerowych pod kątem ich termoochronnych zastosowań w konstrukcjach naściennych osłon autonomicznych uSywanych w tunelach komunikacyjnych. Zaprezentowano: model procesu ablacji materiałów termo-ochronnych, plan badań doświadczalnych, technologię próbek materiałowych, metodykę i wyniki pomiarów właściwości termoochronnych kompozytów epoksydowych z warstwowymi nanonapełniaczami glinokrzemianowymi. Na osnowy kompozytów użyto żywice Epidian 601 i Epidian 52 sieciowane utwardzaczami PAC lub Z-1, a nanonapełniaczem był Bentonit Specjal Ekstra (z mini-malną 75% zawartością MMT). W artykule opisano wpływ ilościowy oraz jakościowy składu fazowego na termoochronne właściwości ablacyjne kompozytu: ablacyjny ubytek masy Ua [%] oraz temperaturę tylnej powierzchni ścianki izolującej kompozytu ts [oC].

EN

The fire-proof research of epoxy composites with layered silicates nanofiller to used under construction of communications tunnels are presented in the paper. The thermo-protective properties were characterized by the ablation tests used ablation gun with temperature stabilization. Based on experimental plan of 1st category of type 23 material specimens were prepared. Hardeners Z-1 and PAC cured the epoxy resins Epidian 52 and Epidian 601. Layered silicates filler - Bentonit Specjal Ekstra with 75% content of calcium montmoryllonite MMT modified properties of composites. Researches were realized with the use of static methods of experimental design. Ablation research were done and quantitative and qualitative influence of phase type-matter on ablative properties: the ablation mass waste Ua [%] and the back side temperature of specimen ts [oC] were presented.

20

Termoochronne właściwości kompozytów epoksydowych z glinokrzemianami warstwowymi

Majewski M., Przerwa M., Kucharczyk W.

Czasopismo Techniczne. Mechanika

|

2009

|

R. 106, z. 1-M

211-214

PL

Zaprezentowano wyniki badań termoochronnych właściwości ablacyjnych kompozytów epoksydowych z warstwowymi nanonapełniaczami glinokrzemianowymi. Na osnowy kompozytów użyto żywice Epidian 601 i Epidian 52 sieciowane utwardzaczami PAC lub Z-1, a nanonapełniaczem był Bentonit Specjal Ekstra. Opisano wpływ ilościowy oraz jakościowy składu fazowego na termoochronne właściwości ablacyjne kompozytu: ablacyjny ubytek masy U[alfa] i temperaturę tylnej powierzchni ścianki izolującej kompozytu t[s] oraz na wytrzymałość Rm/[gamma] i sztywność E/[gamma] właściwe.

EN

Termoisolation researches of epoxy composites with layered silicates nanofiller are presented in the paper. The termoprotective properties were characterized by the ablation tests used ablation gun with temperature stabilization. Based on experimental plan of 1st category of type 23 material specimens were prepared. Hardeners Z-1 or PAC cured the epoxy resins Epidian 52 and Epidian 601. Layered silicates filler - Bentonit Specjal Ekstra with 75% content of calcium montmoryllonite modified properties of composites. Quantitative and qualitative effects of phase type-matter on ablative properties: the ablation mass waste U[alfa] and the back side temperature of specimen t[s], as well as the specific tensile stiffness E/[gamma] and the specific tensile strength Rm/[gamma] were presented.