Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Thermal properties of PP-SiO2 composites filled with Stöber silica

Jakubowska P., Osińska-Broniarz M., Martyla A., Sztorch B., Sierczyńska A., Kopczyk M., Przekop R.

Composites Theory and Practice

|

2016

|

R. 16, nr 3

161--166

EN

The paper analyses the impact of ceramic particles on the thermal properties and flammability of polymer composites. The research subject concerns polypropylene-based composites. Polypropylene was modified with Aerosil 200 commercial silica and Innosilica silica obtained by means of a modified Stöber method. The input material with a variable content of SiO2: amounting to 1, 5 and 10% was produced during injection. The heat resistance of the obtained composites was specified by the determining the Vicat softening temperature (VST) and heat deflection temperature (HDT), and based on differential scanning calorimetry (DSC) measurements, thermogravimetric analysis (TG) and thermal diffusivity (Df). A fire resistance test of the studied composites was also carried out. It was found that silica added to the polypropylene matrix has a favourable influence on or does not worsen the heat resistance of the studied composites. It was also noticed that all the composites, especially those with a 1% filler content, have a greater degree of flammability compared to the input polymer.

PL

Kompozytem nazywamy materiał składający się z dwóch lub większej liczby różnych materiałów możliwych do wyodrębnienia metodami mechanicznymi, rozłożonych w kontrolowany sposób w celu nadania optymalnych właściwości danego kompozytu oraz posiadających właściwości wyjątkowe i lepsze niż jego indywidualne składniki. Składnik ciągły kompozytu, który często występuje w większej ilości, nazywany jest osnową. W niniejszej pracy analizie poddano wpływ cząstek ceramicznych na właściwości cieplne oraz palność kompozytów polimerowych. Przedmiot badań stanowiły kompozyty na bazie polipropylenu modyfikowanego krzemionką handlową Aerosil 200 oraz krzemionką Innosilica, otrzymywaną modyfikowaną metodą Stöbera. Materiał wejściowy o zmiennej zawartości SiO2: 1, 5 i 10% wytworzono w procesie wtryskiwania. Określono odporność cieplną wytworzonych kompozytów poprzez oznaczenie temperatury mięknienia wg Vicata (VST), temperatury ugięcia pod obciążeniem (HDT) oraz na podstawie: pomiarów różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC), analizy termograwimetrycznej (TG) oraz dyfuzyjności cieplnej (Df). Przeprowadzono również próbę odporności ogniowej badanych kompozytów. Stwierdzono, że dodatek krzemionki do osnowy polipropylenowej wpływa korzystnie lub nie pogarsza odporności cieplnej badanych kompozytów. Zauważono ponadto, że wszystkie kompozyty w porównaniu do wejściowego polimeru charakteryzują się większą stabilnością procesu palenia, w szczególności kompozyty zawierające dodatek napełniacza w postaci Innosilica. Podkreślić należy także, że poza liniową szybkością palenia każdorazowo lepsze właściwości charakteryzują materiały kompozytowe wytworzone na bazie krzemionki Innosilica.

2

Kompozycje epoksydowe z krzemionką

Pilawka R., Jesionowski T.

Kompozyty

|

2009

|

R. 9, nr 2

112-116

PL

Badano kompozycje i kompozyty epoksydowe, których głównym składnikiem była żywica Epidian 6, produkt Zakładów Chemicznych Organika Sarzyna w Nowej Sarzynie, sieciowane utwardzaczem należącym do grupy imidazoli. Jako napełniacz zastosowano krzemionkę otrzymaną w reakcji strącania z roztworów krzemianu sodu i soli amonu. Do kompozytów wprowadzano 1; 2,5; 5 lub 7 g napełniacza i 1 cz. wag. środka sieciującego w postaci 2-etyloimidazolu (2EI) lub 1-butylo- imidazolu (1BI). Homogenizacja krzemionki została przeprowadzona przy użyciu mieszadła wysokoobrotowego w ciągu 2 godzin w temp. 70°C. Określono wymiary cząstek napełniacza (krzemionki strącanej), lepkość kompozycji z napełniaczami, 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/min) i PN-EN ISO178 (szybkość pomiaru 1 mm/min). Średni rozkład rozmiaru krzemionki mieści się w zakresie średniej wielkości ziarna od 350 do 540 nm. Wprowadzenie napełniacza powoduje wzrost lepkości kompozycji (18,4 do 41,1 Pa*s), wartości modułu Younga i sprężystości, a ponadto wpływa na zwiększenie wytrzymałości w czasie statycznego rozciągania. Kompozyty sieciowane 1-butyloimidazolem odznaczają się lepszymi wytrzymałościami mechanicznymi niż materiały epoksydowe utwardzane 2-etyloimidazolem.

EN

The epoxy compositions and composites hardened with 2-ethylimidazole (2EI) or 1-butylimidazole (1BI) with silica have been investigated. Epoxy resin used was Epidian 6 (product of Chemical Works "Organika Sarzyna" in Nowa Sarzyna) and as filler was applied silica, product of precipitation reaction from solutions of sodium silicate and ammonium salts. The filler was introduced to the compositions in amounts 1; 2.5; 5 and 7 g per 100 g of the epoxy resin and the hardener was applied 1 g per 100 g of the resin. The time of dispergation of fillers was 120 minutes at 70°C. Epoxy composites were hardened in temperature 140°C for 4 hour. The particles size of the obtained powders using laser diffraction method (Mastersizer 2000, Malvern Instruments Ltd.) was determined. The investigations of viscosity of epoxy composition were carried out with the use the of rheometr ARES, Rheometric Scientific: the diameter of plates 25 mm, thickness between plates 1 mm. The tensile and bending strengths were measured with standards PN-EN ISO 527-1 (speed rate 5 mm/min) and PN-EN ISO178 (speed rate 1 mm/min) with using of testing machine Instron 4206, Instron Corporation. The particle size remains in interval 350 to 540 nm for silica. The addition of filler increases viscosities of epoxy composition (from 18.4 to 41.1 Pa*s). The epoxy compo-sites with filler have been higher tensile and bending strength that unfilled systems. The introduction of silica increased Young's Modulus and modulus of elasticity and additionally tensile and bending strength of epoxy composites. Composites hardened with 1-buthylimidazole were characterized better mechanical properties than epoxy materials cured with 2-ethylimidazole.

3

Kompozyty epoksydowe z napełniaczami krzemionkowymi

Pilawka R., Jesionowski T.

Kompozyty

|

2008

|

R. 8, nr 4

360-363

PL

Badano kompozycje i kompozyty epoksydowe, których głównym składnikiem była żywica Epidian 6, produkt Zakładów Chemicznych Organika-Sarzyna w Nowej Sarzynie, sieciowane utwardzaczem należącym do grupy imidazoli. Jako napełniacze stosowano krzemionki otrzymane w reakcji strącania z roztworów krzemianu sodu i soli amonu. Do kompozytów wprowadzano 1, 3, 5 cz. wag. napełniaczy i 1 cz. wag. środka sieciującego w postaci 1-butyloimidazolu (1BI). Określono wymiary cząstek napełniacza/krzemionek; badano przebieg procesu sieciowania, lepkość kompozycji z napełniaczami, określono właściwości wytrzymałości na zginanie i rozciąganie opisywanych materiałów epoksydowych w temperaturze pokojowej oraz oszacowano temperaturę zeszklenia kompozytów epoksydowych.

EN

The epoxy compositions and composites hardened with 1-butylimidazole (1BI) with silicas have been investigated. Epoxy resin used was Epidian 6 (product of Chemical Works "Organika Sarzyna" in Nowa Sarzyna) and as fillers were applied silicas, products of precipitation reaction from solutions of sodium silicate and ammonium salts. The fillers were introduced to the compositions in amounts 1, 3 and 5 g per 100 g of the epoxy resin and the hardener was applied 1 g per 100 g of the resin. The time of dispergation of fillers was 20 minutes. Epoxy adhesives/composites were hardened in temperature 140°C for 4 hours. Modified silica's were obtained from solution of sodium silicate and ammonium salts in precipitation method. As the precipitating agents NH4HCO3 (marked as: SiO2, SiO2-SH, SiO2-NH2) or ammonium chloride (SiO2-NH4Cl) were used. Modification of both types of silica's fillers was conducted by adding appropriate silane coupling agents to the reactive mixture. The proadhesion compounds, applied at the amounts of 1, 3 or 5 weight parts per 100 weight parts of SiO2, were used to modify the precipitation system. Moreover, the particles size of the obtained powders using laser diffraction method (Mastersizer 2000, Malvern Instruments Ltd.) was determined. The investigations of viscosity of epoxy composition and curing process were carried out with the use the of rheometr ARES, Rheometric Scientific: the diameter of plates 25 mm, thickness between plates 1 mm. The glass temperature of composites (DMTA method) was measured with use of the apparatus Mark II, Polymer Laboratories, heat rate 3°C/min, frequency 1 Hz. The tensile and bending strengths were measured with standards PN-EN ISO 527-1 (speed rate 5 mm/min) and PN-EN ISO178 (speed rate 1 mm/min) with using of testing machine Instron 4026, Instron Corporation. The particle size remains in interval 12 do 30 žm for three kinds of silicas, whereas for silica with aminosilane in two ranges 36 and 35+70 žm. The addition of 1 and 3 weight part of filler per 100 resin does not influence viscosities of epoxy composition. Introducing of silicas with amino or mercaptan groups accelerated of crosslinking process slightly. The epoxy composites with fillers have been comparable tensile and bending strength with unfilled systems. The introduction of silicas with amino or mercaptan groups increased inconsiderably the shear strength of epoxy composites. The glass temperature of epoxy composites is in the range between 106 and 135°C.

4

Sieciowanie polidimetylosiloksano-alfa, omega-dioli polimetylowodorosiloksanami oraz niektóre właściwości mechaniczne tak otrzymanych kauczuków silikonowych

Chruściel J.

Polimery

|

1999

|

T. 44, nr 9

586-596

PL

Scharakteryzowano budowę chemiczną, właściwości i zastosowanie kauczuków silikonowych. W wyniku usieciowania polimetylosiloksano-alfa,omega-dioli (PDMS, tabela 1) poli(dimetylo-co-metylowodoro)siloksanami albo tetraetoksysilanem, pod wpływem dibutylodilaurynianu cyny jako katalizatora otrzymano szereg kauczuków silikonowych o dobrych właściwościach mechanicznych. Zmierzono ich wytrzymałość na rozciąganie (Rr) i wydłużenie względne przy zerwaniu, a w odniesieniu do niektórych wulkanizatów - również twardość H wg Shore'a A i względne odkształcenie trwałe przy ściskaniu (tabele 4-10). Zastosowanie do sieciowania zarówno blokowych, jak i statystycznych PMHS poprawia elastyczność kauczuków, zwłaszcza tych, które są oparte na PDMS o stosunkowo niewielkim ciężarze cząsteczkowym. Ze wzrostem zawartości napełniacza (krzemionki koloidalnej) następuje zwiększenie wartości Rr i zmniejszenie wartości badanych kauczuków. Grupy silanolowe krzemionki prawdopodobnie biorą udział w reakcjach chemicznych z czynnikami sieciującymi. Zastosowanie PMHS jako czynników sieciujących pozwala na otrzymanie w cienkich warstwach (grubości do kilku mm) wulkanizatów litych, a w grubszych blokach - mikroporowatych.

EN

The chemical structure, selected mechanical properties and applications of silicone rubbers are characterized. When crosslinked with poly(dimethyl-co-methylhydro)siloxanes (PMHS) endowed with a block (Table 2) or with a statistic structure (Table 3), H-siloxanes, or with tetraethoxysilane in the presence of dibutyltin dilaurate as catalyst, polydimethylsiloxane-alfa,omega-diols (PMMS) yielded silicone rubbers endowed with good mechanical properties. Tensile strength, elongation at break and, for certain cured products, Shore A hardness and relative permanent deformation on compression were measured (Tables 4-10). When used to crosslink, both block and statistical PMHS improved the elasticity of rubbers especially those based on low M PDMS. As the filler (colloidal silica) proportion was increased, the Rr and er of the rubbers examined rose and diminished, respectively. Silica's silanol groups are likely to participate in the reactions with the crosslinking agents. When used as crosslinking agent, PMHS enable thin-film (a few mm thick) solid and large-block microporous cured products to be prepared.