Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wpływ dodatku mikroproszków węglika krzemu (SiC) i węglika wolframu (WC) na termiczno-dynamiczne właściwości mechaniczne oraz temperaturę zeszklenia epoksydowych kompozytów ablacyjnych

Kucharczyk Wojciech, Bogucki Marcin, Stawarz Sylwester, Samociuk Waldemar, Białkowska Anita, Struž Jiří, Krzysiak Zbigniew

Przemysł Chemiczny

|

2024

|

T. 103, nr 6

677--682

PL

Zbadano termiczno-dynamiczne właściwości mechaniczne dwóch rodzajów kompozytów epoksydowych (na bazie żywicy Epidian 52 utwardzanej trietylenotetraaminą i żywicy Epidian 112 utwardzanej poliaminoamidem) modyfikowanych różną zawartością cząstek węgliku krzemu SiC i węgliku wolframu WC (10-56% każdej frakcji wagowej proszku w kompozycie). Ustalono wpływ składników na właściwości kompozytów. Przedstawiono typowe struktury SEM badanych próbek.

EN

Two types of epoxy resin-based composites filled with different contents of SiC and WC microparticles (10-56% of each powder mass fraction in the composite) were tested by dynamic-thermal analysis (DMA). The tests were performed using 2 bending modes. Based on the temp. characteristics of the DMA-tested materials, such as storage modulus, loss modulus and damping coeff., the glass transition temp. range was detd. Typical SEM structures of the studied samples were shown.

2

Liquid heat capacity of an amorphous poly(lactic acid)

Skotnicki Marcin, Czerniecka-Kubicka Anna, Zarzyka Iwona, Pyda Marek

Polimery

|

2024

|

Vol. 69, nr 5

238--291

EN

The experimental and computed liquid heat capacity of an amorphous PLA was presented. The liquid heat capacity of PLA above the glass transition 333 K (60°C) is linked to the molecular motions and computed as the sum of vibrational, external (anharmonic), and conformational contributions. The largest contribution to the liquid heat capacity, Cp(liquid) of PLA comes from the vibrational motions calculated as the group and skeletal vibrational heat capacity. The external contribution to Cp(liquid) was calculated as a function of temperature from experimental data of the thermal compressibility and expansivity of the liquid state. The contribution of conformational heat capacity to the total heat capacity of an amorphous liquid PLA was calculated by fitting the experimental liquid heat capacity, after subtracting the vibrational and external parts, to the obtained heat capacity based on a one-dimensional Ising-type model with two discrete states. The parameters described in these states can characterise the macromolecule’s stiffness, cooperativity, and degeneracy. The computed and experimental data of Cp(liquid) showed good agreement at the investigated temperature region.

PL

W pracy przedstawiono eksperymentalna i obliczoną pojemność cieplną ciekłego amorficznego PLA. Pojemność cieplna cieczy PLA powyżej temperatury przejścia szklistego 333 K (60°C) jest powiązana z ruchami molekularnymi i została obliczona jako suma składników wibracyjnych, zewnętrznych (nieharmonicznych) i konformacyjnych. Największy wkład w pojemność cieplną cieczy, Cp(liquid) PLA, pochodzi z ruchów wibracyjnych, obliczonych jako pojemność cieplna wibracji grupowych i szkieletowych. Zewnętrzny wkład do Cp(liquid) został obliczony jako funkcja temperatury na podstawie danych eksperymentalnych z użyciem parametrów ściśliwości i rozszerzalności cieplnej cieczy. Wkład konformacyjnej pojemności cieplnej do całkowitej pojemności cieplnej amorficznego ciekłego PLA został obliczony przez dopasowanie eksperymentalnej pojemności cieplnej cieczy, po odjęciu części wibracyjnych i zewnętrznych, do otrzymanej pojemności cieplnej opartej na jednowymiarowym modelu typu Ising z dwoma dyskretnymi stanami. Parametry opisane w tych stanach mogą charakteryzować sztywność, kooperatywność i degenerację makrocząsteczki. Obliczone dane Cp(liquid) wykazały zgodność z danymi eksperymentalnymi w badanym zakresie temperatury.

3

An analysis of the mechanical properties of HTPB-propellants using DMA

Gańczyk-Specjalska Katarzyna, Magnuszewska Paulina

Materiały Wysokoenergetyczne

|

2020

|

T. 12(2)

81--91

EN

The paper presents the thermomechanical properties of solid rocket propellants containing hydroxyl-terminated polybutadiene. Dynamic mechanical analysis (DMA) was used in analysing the mechanical properties of propellant for two different sample geometries (cuboid and cylindrical). Nonisothermal and isothermal analyses were carried out in two holders: dual-cantilever and compression. The glass transition temperature of soft and hard segments in the propellants, the effect of dynamic force on sample strain, the creep-relaxation process (based on which parameters in the Burgers model were calculated) were determined based on the results of the analysis.

PL

W pracy przedstawiono właściwości termomechaniczne stałego paliwa rakietowego zawierającego polibutadien zakończony grupami hydroksylowymi. Do analizy właściwości mechanicznych wykorzystano dynamiczną analizę mechaniczną (DMA) dla dwóch różnych geometrii próbek (prostopadłościennej i walcowej). Przeprowadzono badania nieizotermiczne i izotermiczne w dwóch uchwytach: podwójny wspornik i ściskający. Na podstawie przeprowadzonych badań określono: – temperaturę zeszklenia miękkich i twardych segmentów w paliwie, – wpływ siły dynamicznej na odkształcenie próbki, – proces pełzania-relaksacji (na podstawie którego obliczono parametry w modelu Burgersa).

4

Comparison of composite laminates machining methods and its influence on process temperature and edge quality

Jaśkiewicz Robert

Transactions on Aerospace Research

|

2019

|

Nr 4 (257)

46--54

EN

The article presents the description of technological trials and the results of three methods of machining carbon fiber reinforced composites panels. It also reviews the literature concerned heat affected zone in composites and its influence on material properties. As a part of the research, the cutting method using diamond coated saw was tested, as well as the milling method with two different types of carbide milling cutters. The processing of the panels was done using 4-axis CNC machine with special adapter for cutting discs in Composite Testing Laboratory (Center for Composite Technologies, Warsaw Institute of Aviation). The methods were compared in terms of machined edge quality and panel temperature during the processes. For this purpose, thermocouples were mounted into panels. Records from thermocouples were included. Edge quality and surface roughness have been checked by microscopic observation. Additionally, samples machined by each evaluated processing method were tested using differential scanning calorimetry (DSC). The method was used to determine the glass transition temperature of the tested material. The article conclusions contain a comparison of three processing methods in terms of cutting quality, process temperature, processing method productivity as well as DSC tests results.

PL

W niniejszym artykule zawarto opis i rezultaty trzech metod obróbki materiałów kompozytowych wzmocnionych włóknami węglowymi. Artykuł zawiera przegląd literaturowy tematu wpływu ciepła podczas obróbki na właściwości obrabianych materiałów kompozytowych. W ramach wykonanych prób użyto tarczy z nasypem diamentowym i dwóch różnych frezów węglikowych. Testy zostały wykonane z użyciem 4-osiowego plotera frezującego z agregatem do tarcz tnącym w warsztacie Laboratorium Badań Kompozytowych w Instytucie Lotnictwa w Warszawie. Metody obróbki zostały porównane pod względem uzyskiwanej jakości krawędzi cięcia i temperatury podczas procesu. W artykule zawarto wykresy zapisów temperatury z termopar umieszczonych w panelach testowych. Jakość i chropowatość uzyskiwanych podczas cięcia powierzchni zostały porównane podczas obserwacji mikroskopowych. Dodatkowo wykonano testy sprawdzenia temperatury zeszklenia próbek z obrabianych obszarów z użyciem kalorymetru różnicowego. Wniosku artykułu podsumowują testy z uwzględniając rezultaty przeprowadzonych testów obróbki, wyniki DSC i możliwości produkcyjne.

5

Pomiar temperatury zeszklenia metodą zmiennotemperaturowej elipsometrii spektroskopowej

Hajduk Barbara, Jarka Paweł, Janeczek Henryk

LAB Laboratoria, Aparatura, Badania

|

2019

|

R. 24, nr 5

12--14, 29

6

Synthesis and characterization of new reactive polymer blends based on post-consumer glycol-modified poly(ethylene terephthalate) foils and poly(tetramethyleneoxide)

Paszkiewicz S., Szymczyk A., Irska I., Pawlikowska D., Piesowicz E.

Polimery

|

2018

|

T. 63, nr 1

45--48

EN

Two series of reactive polymer blends based on post-consumer glycol-modified poly(ethylene terephthalate) (PETG) and poly(tetramethylene oxide) (PTMO) were prepared in order to investigate the possibility of utilization of waste PETG foils from the packaging industry. The resulting copolymer consisted of hard segments based on PETG and soft segments of PTMO, the latter accounted for 25, 35 or 50 percent of the total mass. The effects of the content and length of the soft segments derived from poly(oxybutylene) glycol, with molecular weights of 1000 or 2000, on the structure and thermal properties of the resulting materials were investigated.

PL

Przygotowano dwie serie reaktywnych mieszanin polimerowych na bazie poużytkowej folii z poli(tereftalanu etylenu) modyfikowanego glikolem (PETG) oraz poli(tlenku tetrametylenu) (PTMO) w celu zbadania możliwości zagospodarowania odpadowych folii PETG z przemysłu opakowaniowego. PETG stanowił w kopolimerze segmenty sztywne, a PTMO segmenty giętkie, których udział wynosił 25, 35 lub 50 % mas. Zbadano wpływ udziału segmentów giętkich oraz długości ich łańcuchów, pochodzących z glikolu polioksybutylenowego o masie molowej odpowiednio 1000 g/mol lub 2000 g/mol, na strukturę oraz właściwości termiczne otrzymanych materiałów.

7

Glass transition temperature-cure temperature-transformation (TgTT) diagram for EPY® epoxy system

Urbaniak M.

Polimery

|

2018

|

T. 63, nr 1

18--24

EN

The EPY® epoxy system applied for the production of machine foundation chocks was isothermally cured at varying cure temperatures and times. The thermal behavior during the curing of the system was monitored by means of the glass transition temperature (Tg) and conversion degree (α) measured using differential scanning calorimetry (DSC) and rotational viscometry (ARES). Also, the thermal decomposition was measured by thermogravimetry and differential thermal analysis (TG-DTA). The results were analyzed and summarized in the generalized phase diagram, as well as in the Tg-cure temperature-transformation (TgTT) cure diagram. The phase diagram has reference to the transformations (in liquid, ungelled glass, gelled glass and rubber state) encountered at time to gelation and vitrification. Whereas the TgTT diagram shows that there are three types of behavior related to the temperature of cure and makes a useful framework for understanding and analyzing the relations and interdependencies during the curing process of the epoxy system.

PL

Próbki układu epoksydowego EPY®, używanego do wytwarzania podkładek fundamentowych maszyn, sieciowano izotermicznie stosując różne temperatury i różny czas sieciowania. Metodami różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC) i wiskozymetrii rotacyjnej (ARES) zbadano przemiany tak przygotowanych układów pod wpływem zmian temperatury wyznaczając temperaturę zeszklenia (Tg) i stopień konwersji (α). Badano także rozkład termiczny próbek za pomocą symultanicznej termograwimetrycznej i różnicowej analizy termicznej (TG-DTA). Wyniki pomiarów analizy zestawiono w postaci uogólnionego diagramu fazowego oraz diagramu Tg-temperatura sieciowania-przemiana (TgTT). Pierwszy z diagramów wskazuje odniesienia do transformacji (stan ciekły, szklisty całkowicie nieutwardzony, szklisty niecałkowicie utwardzony i zżelowany) występujących w czasie do momentu żelowania i zeszklenia układu, a diagram TgTT pokazuje trzy rodzaje zachowań układu w zależności od temperatury sieciowania. Stanowi przydatne narzędzie do zrozumienia i analizowania relacji ujawniających się w procesie sieciowania układu epoksydowego.

8

Analiza wybranych właściwości kompozycji klejowych z nanonapełniaczami

Ciecińska B., Kubit A.

Technologia i Automatyzacja Montażu

|

2017

|

nr 1

34--38

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych, których celem była ocena wpływu dodatku nanonapełniaczy do kompozycji klejowej Epidian 57 z utwardzaczem PAC na temperaturę zeszklenia i przewodność cieplną. Temperatura zeszklenia po wprowadzeniu nanoproszku SiO2 w ilości 2% i 5% wzrosła odpowiednio o 1,28% oraz 2,43%. Dodanie nanoproszku Al2O3 spowodowało wzrost o ok. 18,3 i 21% odpowiednio dla ilości 2 i 5%, a dla nanorurek węglowych w ilości 5% przyrost wyniósł ok. 16,5 %. Przewodność cieplna uległa zmianie w największym stopniu po dodaniu nanorurek węglowych w ilości 5%, kiedy odnotowano przyrost o ok. 10,5%. Natomiast domieszkowanie nanoproszkiem MgAl2O4 w ilości 8% spowodowało spadek przewodności cieplnej o ok. 15%.

EN

The paper presents the results of experimental research, which the goal was to assess the impact of nanofillers added to the Epidian 57/PAC composition on the glass transition temperature and thermal conductivity. The glass transition temperature after addition of nanopowder SiO2 in an amount 2% i 5% increases of 1,28% and 2,43%. Addition of the nanopowder Al2O3 was the reason of the temperature increasing of app. 18,3 and 21% in an amount 2 and 5 %, for the carbon nanotubes in amount 5% – the increase was of app. 16,5%. On the other hand the highest increase of thermal conductivity (app. 10,5%) was achieved for Epidian 57/PAC composition with carbon nanotubes in an amount of 5%. Modifiation by adding of nanopowder MgAl2O4 in an amount 8% was the reason of the thermal conductivity decrease of app. 15%.

9

Comparison of rheological properties of chosen elastomers used in production of bridge bearings

Gajewski M.

Roads and Bridges - Drogi i Mosty

|

2017

|

Vol. 16, no. 1

47--64

EN

The paper presents the results of rheological testing performed with the use of DMA (Dynamic Mechanical Analyser) rheometer on specimens made of natural rubber (NR) and synthetic rubber (CR) elastomeric materials typically used for production of bridge bearings. The experiments provided the values of complex stiffness modulus and phase shift angles over a very wide temperature and frequency range, enabled determination of glass transition temperatures and plotting the master curves of the respective materials and, moreover, indentation tests were carried out with a spherical indenter pressed down with linearly increasing force. The test results can be used for both qualitative and quantitative evaluation of the materials and for determining certain mechanical parameters of linear viscoelastic constitutive models formulated for the infinitesimal strain theory. The indentation test was conducted to obtain values which can be used for indirect validation of constitutive hyperelastic and visco-hyperelastic models built up for continuum large deformation theory. Moreover, the paper partly evaluates the effect of long-term (natural) ageing of materials on their rheological properties.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań reologicznych przeprowadzonych za pomocą reometru DMA na próbkach typowych elastomerów powstałych na bazie kauczuku naturalnego (NR) i kauczuku syntetycznego (CR) stosowanych do produkcji łożysk mostowych. W badaniach wyznaczono moduły zespolone i kąty przesunięcia fazowego w bardzo szerokim zakresie temperatury i częstotliwości, wyznaczono wartości temperatury zeszklenia, określono krzywe wiodące poszczególnych materiałów oraz przeprowadzono badania, w których indenter (wgłębnik) o kulistym kształcie jest wciskany w badany materiał z liniowo narastającą siłą. Uzyskane wyniki mogą służyć do jakościowej i ilościowej oceny poszczególnych materiałów, jak również do wyznaczenia wybranych parametrów materiałowych modeli konstytutywnych liniowej lepko-sprężystości formułowanych dla teorii małych odkształceń. W przypadku testu wgniatania (indentacji) jego wyniki mogą posłużyć do pośredniej weryfikacji modeli konstytutywnych hipersprężystości i hiperlepkosprężystości formułowanych w ramach teorii dowolnych deformacji. Praca zawiera także elementy oceny wpływu starzenia długoterminowego (naturalnego) na zmianę właściwości reologicznych materiału.

10

Effect of vitrification on the curing reaction of EPY® epoxy system

Urbaniak M.

Polimery

|

2017

|

T. 62, nr 5

394--397

EN

The curing reaction of the EPY® epoxy system, applied for machine foundation chocks, has been studied at various temperatures. The values of the glass transition temperature (Tg) and the conversion degree (α) in these curing reactions were determined using differential scanning calorimetry (DSC), dynamic mechanical analysis (DMA) and thermomechanical analysis (TMA). DiBenedetto equation was applied for correlation between Tg and α data. These data showed a one-to-one relationship independent of the curing temperature and good conformableness of DiBenedetto equation with the experimental results at every cure temperature was obtained (Fig. 1). The values of Tg obtained using TMA and DMA methods compared to value obtained by DSC method are 2 and 4°C higher, respectively.

PL

Badano reakcję sieciowania układu epoksydowego EPY®, który jest używany do wytwarzania podkładek fundamentowych maszyn i urządzeń. Reakcję prowadzono w temperaturze 23°C, ale część próbek była dodatkowo utwardzana w 40, 60, 80 lub 100°C. Wyznaczano wartości temperatury zeszklenia (Tg) i stopnia konwersji (α) za pomocą trzech metod: różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC), dynamicznej analizy mechanicznej (DMA) i analizy termomechanicznej (TMA). Wzajemną zależność między Tg i α określano stosując równanie DiBenedetto. W przypadku wszystkich wartości temperatury utwardzania tworzywa EPY® uzyskano dobrą zgodność opisu wyników badań za pomocą równania DiBenedetto (rys. 1). Wykazano, że wartości Tg uzyskane na podstawie pomiarów TMA i DMA są wyższe, odpowiednio, o ok. 2 i 4°C od wartości wyznaczonej metodą DSC.

11

Zagrożenie klejonych wzmocnień FRP nagrzaniem w warunkach ekspozycji słonecznej

Krzywoń R.

Materiały Budowlane

|

2017

|

nr 5

10--12

PL

Projektanci wzmocnień konstrukcji kompozytami typu FRP rzadko przewidują jakiekolwiek formy ochrony przed nadmiernym nagrzaniem spowodowanym promieniowaniem słonecznym, tymczasem najpopularniejsze żywice epoksydowe mogą tracić swe właściwości mechaniczne już w temperaturze około 50°C. W pierwszej części artykułu przybliżono wyniki aktualnych badań wpływu temperatury zeszklenia na zachowanie klejów w systemach wzmacniających. W drugiej części pokazano wyniki pomiarów wzrostu temperatury różnych typów wzmocnień na podłożu betonowym i drewnianym, nagrzewanych w warunkach bezpośredniej ekspozycji słonecznej w miesiącach letnich na terenie południowej Polski. W badaniach stwierdzono temperatury powyżej 60°C, czyli znacznie przekraczające dopuszczalne warunki użytkowania większości systemów wzmacniających opartych na żywicach epoksydowych.

EN

Designers of EBR FRP structural strengthening systems rarely provide any form of protection from excessive warming caused by sunlight, while the most popular epoxy resins may lose their mechanical properties at a temperature of about 50°C. In the first part, an article gives an overview of actual studies on the influence of glass transition temperature on the behavior of adhesives used in strengthening systems. In the second part, shows the results of temperature measurements of several types of concrete and timber samples subjected to direct exposure of the sun for summer conditions in the southern Poland. The readings showed a temperatures above 60°C, far exceeding the allowable working conditions for most strengthening systems based on epoxy resins.

12

Polyisocyanate combination as a way to improve coating performance

Shuliakova D., Miloslavskaya V., Indeikin E.

Farby i Lakiery

|

2017

|

nr 6

49--55

EN

The changes in environmental legislation have led to appearance of 2K polyurethane coatings based on waterborne hydroxyl-functional acrylic dispersions with minimum VOC content. Industrial applications of these products depend on their ability to form high-performance films on steel and aluminum at relatively low curing temperatures (< 80 ºС). This has become possible due to the use of combination of hydrophobic and hydrophilic isocyanates, each providing certain properties during coating formation. In this study the effect of the hydrophilic isocyanate type and the influence of different hydrophilic isocyanate mixtures with a hydrophobic one in an optimum ratio on the coating properties are investigated. We studied the glass transition temperature measured by DSC, molecular weight of chains between crosslinks determined by swelling, gel fraction content measured using Soxhlet extractor and coating mechanical resistance properties.

PL

Zmiany w przepisach dotyczących ochrony środowiska spowodowały pojawienie się dwuskładnikowych powłok poliuretanowych na bazie wodorozcieńczalnych dyspersji akrylowych zawierających grupy hydroksylowe z minimalną zawartością lotnych związków organicznych. Przemysłowe zastosowania tych produktów zależą od ich zdolności do tworzenia wysokiej jakości powłok na stal i aluminium przy względnie niskiej temperaturze sieciowania (< 80 ºС). Jest to możliwe dzięki zastosowaniu kombinacji hydrofobowych i hydrofilowych izocyjanianów, z których każdy zapewnia określone właściwości podczas tworzenia powłoki. W artykule przedstawiono wyniki badań wpływu hydrofilowego izocyjanianu oraz wpływu mieszanin różnych izocyjanianów hydrofilowych z hydrofobowymi w odpowiednim stosunku na właściwości powłok. Przedstawiono wyniki oznaczeń temperatury zeszklenia metodą DSC, masy cząsteczkowej łańcuchów polimerowych poprzez oznaczenie spęcznienia, zawartości frakcji żelu stosując ekstrakcję metodą Soxhleta i właściwości mechaniczne powłok.

13

Wpływ podwyższonej temperatury na skuteczność wzmocnienia belek żelbetowych taśmami typu CFRP i SRP

Krzywoń R.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2017

|

z. 64, nr 3/I

271--280

PL

Klejenie zewnętrznych nakładek kompozytowych zbrojonych włóknami wysokiej wytrzymałości powoli staje się najpopularniejszą metodą wzmacniania konstrukcji żelbetowych. Zdarza się, że tego typu wzmocnienia mogą być bezpośrednio poddane nasłonecznieniu i tym samym zagrożone nadmiernym nagrzaniem. Badania prowadzone przez autora artkułu pokazały, że nawet w umiarkowanej strefie geograficznej, w której znajduje się Polska, temperatura kleju pod cienkim laminatem może osiągnąć 65°C, czyli temperaturę o 20°C wyższą niż temperatura zeszklenia najpopularniejszych na rynku klejów opartych na żywicy epoksydowej. W artykule przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych belek żelbetowych podgrzanych od strony wzmocnienia promieniowaniem podczerwonym. Program badań objął grupę trzynastu belek żelbetowych w skali rzeczywistej. Sześć z nich zostało wzmocnionych taśmą CFRP, kolejnych sześć z taśmą SRP. Belki podgrzewano za pomocą liniowych promienników podczerwieni do mierzonej w warstwie adhezyjnej temperatury od 20°C do 80°C. Po jej osiągnięciu belki obciążano do zniszczenia w teście czteropunktowego zginania. Zauważalny spadek nośności obserwowano już dla temperatury 50°C. Nie stosowano mechanicznego kotwienia, dlatego przyczyną uszkodzenia we wszystkich przypadkach była delaminacja, zazwyczaj w warstwie kleju. Belki wzmocnione taśmą CFRP niszczyły się gwałtownie, bez szczególnych symptomów dźwiękowych towarzszących delaminacji. Ich nośność w temperaturach powyżej 65°C była bliska nośności nie wzmocnionej belki referencyjnej. Nieco korzystniej zachowywały się belki wzmocnione taśmą SRP, głównie dzięki większej szerokości i tym samym niższym naprężeniem w warstwie kleju.

EN

Bonding of external composite overlays reinforced with high-strength fibers becomes the most popular technique of strengthening the reinforced concrete structures. Some of those strengthening overlays may be exposed to direct sunlight and thus threatened by excessive heating. Researches provided by the author of this paper showed that even for the location of Poland and the northern continental zone, the adhesive temperature under a thin FRP laminate may reach 65°C, about 20°C more than the glass transition temperature of the based on epoxy resin, most popular adhesives available on the market. The paper presents the results of laboratory tests of reinforced concrete beams heated along the bottom, reinforced side with use of infrared radiation. The research program covered the total group of thirteen RC beams in the real scale. Six of them were strengthened with CFRP strip, the other six with SRP tape. The beams were heated by group of linear infrared radiators up to the measured in the adhesive layer temperature from 20°C to 80°C. When the required test temperature was achieved, beams were loaded to failure in a four point bending test. First perceptible decrease in load capacity was observed around 50°C. There was no mechanical anchoring of strengthening, therefore in all cases the damage was followed by delamination, at higher temperatures in the adhesive layer. Especially CFRP strengthened beams failed suddenly, without any characteristic noise symptoms of delamination. Their bearing capacity at temperatures above 65°C was close to the capacity of the not strengthened reference beam. SRP reinforced beams behaved somewhat better, mainly due to the greater width and therefore lower stress in the adhesive layer.

14

Zastosowanie dynamicznej analizy mechanicznej do badań żywic epoksydowych stosowanych w lotnictwie

Prusak K., Zmywaczyk J., Koniorczyk P.

Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja

|

2017

|

T. 48, nr 9

365--369

PL

Przedstawiono wyniki pomiarów dynamicznych modułów: zachowawczego (E′), stratności (E″) oraz współczynnika tłumienia tanΔ = E″/E′ żywic epoksydowych: Epidian EP57 z utwardzaczem Z1 oraz L285 z utwardzaczem LH285. Wyznaczono doświadczalnie dla EP53, EP57 i L285 charakterystyki σ - ε (naprężenie – odkształcenie) przy pomocy klasycznej maszyny wytrzymałościowej HUANG TA HT-2402 (Tajwan) wyposażonej w ekstensometr. Do badań metodą dynamicznej analizy mechanicznej wykorzystano analizator DMA 242C firmy Netzsch (Niemcy) w trybie zginania dla próbki zamocowanej w uchwycie typu podwójny wspornik (ang. dual cantilever clamp). Zakres wartości temperatury, jaki przyjęto w programie DMA wynosił od (-)120°C do (+)110°C. Szybkość grzania ustawiono na 1 K/min, a częstotliwości f siły wymuszającej wybrano równe: 0,1, 1,0, 10 Hz. W oparciu o badania DMA, wyznaczono wartości temperatury zeszklenia Tg odpowiadające maksimum funkcji tanδ. Dla częstotliwości f = 1 Hz temperatura zeszklenia wyniosła Tg=76,7°C dla żywicy epoksydowej EP57, natomiast dla żywicy L285 otrzymano Tg = 87,2°C. Dodatkowo, znajomość wartości liczbowych temperatury odpowiadającej położeniu maksimum funkcji tanδ dla wybranych w programie DMA częstotliwości f siły wymuszającej pozwoliła określić wartości energii aktywacji niezbędnej do wystąpienia zeszklenia w badanych żywicach epoksydowych.

EN

In this paper results of the dynamic storage modulus (E′), the loss modulus (E″) and the damping parameter tanΔ = E″/E′ of epoxy resins: Epidian EP57 with hardener Z1 and L285 with hardener LH285 were presented. The stress-strain characteristics were determined experimentally for EP53, EP57 i L285 epoxy resins using classical testing machine HUANG TA HT-2402 equipped with an extensometer. The dynamic mechanical analysis method was applied for determining the dynamic modulus of the tested materials using the Netzsch DMA 242C analyzer equipped with dual cantilever clamp working in a mechanical mode of bending. The temperature range from (-)120°C up to (+)110°C was accepted for DMA testing. The heating rate was set to be 10 K/min and frequencies were selected as f = 0.1, 1.0 and 10.0 Hz. Based on DMA results the glass temperature of epoxy resins were determined from location of the damping parameter tanδ peaks. At frequency f = 1 Hz the glass temperature was equal to Tg = 76,7°C for epoxy resin EP57 and Tg = 87,2°C for L285. In addition to this, temperature of tanδ peaks at fixed values of the selected frequencies was the basis for determining of the energy activation of the glass transition for the tested epoxy resins.

15

Static and Dynamic Mechanical Properties of Cotton/Epoxy Green Composites

Koyuncu M., Karahan M., Karahan N., Shaker K., Nawab Y.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2016

|

Vol. 24, no. 4 (118)

105--111

EN

A study on the effect of alkaline treatment on the mechanical properties of cotton fabric reinforced epoxy composites is presented in this paper. One hour treatment of cotton fabric was performed using three different concentrations of sodium hydroxide (NaOH) solution. 1% NaOH treated fabric reinforced composites exhibited maximum improvement in tensile strength. It was concluded that the said NaOH concentration improves interfacial adhesion between the cotton fabric and epoxy resin. Moreover the morphology of the fracture surface, evaluated by scanning electron microscopy (SEM), indicated that surface treatment can yield better adhesion between the fabric and matrix, demonstrating the effectiveness of the treatment. The dynamic mechanical analysis (DMA) results revealed that alkali treated (1% and 3% NaOH) fabric composites exhibit higher storage moduli and glass transition temperature (Tg) values as compared to the untreated fabric composites. However, for all the composite specimens, the storage modulus decreased with increasing temperature (25 - 100 °C). Tg values of 50.9, 56.7, 52.8 and 37.7 °C were recorded for the untreated and (1%, 3% and 5%) treated composites, respectively. The tan δ values decreased for all the composites with increasing temperature, indicating enhanced interactions between the polymer matrix and fabric reinforcement.

PL

Badano wpływ obróbki alkalicznej na mechaniczne właściwości tkanin bawełnianych wzmacniających kompozyty epoksydowe. Stosowano jednogodzinną obróbkę tkanin bawełnianych przy stosowaniu trzech różnych stężeń NaOH. Stwierdzono, że tkaniny poddane działaniu 1% NaOH wykazują najlepsze właściwości biorąc pod uwagę wytrzymałość na rozciąganie. Stwierdzono, że obróbka alkaliczna polepsza międzyfazową adhezję pomiędzy bawełnianą tkaniną i żywicą epoksydową. Oprócz tego stwierdzono, badając morfologię przełomów za pomocą SEM, że obróbka powierzchniowa pozwala na uzyskanie lepszej adhezji pomiędzy tkaniną a matrycą epoksydową. Stwierdzono również zmiany składowej rzeczywistej modułu zespolonego oraz wartości temperatury i przemiany szklistej. Ze wzrostem temperatury zmienia się również tan δ dla wszystkich kompozytów potwierdzając polepszającą się interakcję pomiędzy matrycą polimerową i włóknistym wzmocnieniem.

16

Dynamic mechanical analysis of double base rocket propellants

Cegła M., Borkowski J., Zmywaczyk J., Koniorczyk P.

Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej

|

2016

|

Vol. 65, nr 1

47--56

EN

The article presents dynamic mechanical analysis (DMA) for solid rocket propellants testing. Principles of operation and measured values are briefly described. The authors refer to the previous research of PTFE material and literature data providing information about proper experimental conditions and influence of measurement frequency, load amplitude, and heating rate on the results of DMA tests. The experimental results of solid double-base rocket propellant testing obtained on the Netzsch DMA 242 device are presented. Mechanical properties such as the dynamic storage modulus E´, the dynamic loss modulus E˝ and tan(δ) were measured within temperature range from (–120°C) to (+90°C) at the heating rate of 1 K/min. The test sample was subjected to a dual cantilever multi-frequency test. Special attention was paid to determination of the glass transition temperature of the tested propellant in reference to the NATO standardization agreement 4540 as well as influence of the measurement frequency on the glass transition.

PL

W artykule przedstawiono badanie dwubazowego paliwa rakietowego za pomocą dynamicznej analizy mechanicznej (DMA). Autorzy przytaczają wcześniejsze badania materiału PTFE oraz dane literaturowe w celu wyjaśnienia zasad działania urządzeń DMA, przedstawienia właściwych warunków prowadzenia badań. Wyjaśniony zostaje wpływ parametrów badawczych, takich jak szybkość ogrzewania/chłodzenia czy częstotliwość przyłożonej siły, na wyniki. Przedstawiono wyniki badań stałego dwubazowego paliwa rakietowego przeprowadzonych za pomocą urządzenia Netzsch DMA 242C. Dynamiczne właściwości mechaniczne takie jak moduł zachowawczy E´, moduł stratności E˝, oraz tangens kąta przesunięcia fazowego zostały zmierzone w zakresie temperatur od –120°Cdo +90°C, przy prędkości ogrzewania wynoszącej 1 K/min, dla sześciu wartości częstotliwości przyłożonej siły. Zastosowano uchwyty typu podwójny wspornik (ang. dual-cantilever). Szczególną uwagę poświęcono wyznaczeniu temperatury zeszklenia badanego paliwa w oparciu o porozumienie normalizacyjne STANAG 4540 oraz wpływu częstotliwości przyłożonej siły na wartość temperatury zeszklenia.

17

Temperature in the adhesive layer of externally bonded composite reinforcement heated by the sun

Krzywoń R.

Architecture Civil Engineering Environment

|

2016

|

Vol. 9, no. 1

79--84

EN

The paper describes the measurements of temperature growth in different types of the epoxy adhesive bonding external strengthening. A total of six types of models were tested: CFRP sheet and strip, two SRP tapes adhered to the concrete sample, CFRP strip and SRP tape on a timber sample. Changes in temperature were investigated during the summer in the southern Poland. The maximum measured temperatures for all models exceeded regarded as safe temperature limit of 45°C. The highest recorded adhesive temperature refers to a sample of CFRP strengthened timber and exceeded 70°C. For the structure such a high temperature may result in almost complete loss of adhesion and thus the efficiency of strengthening. Test results may be a warning against the use of FRP external strengthening exposed to direct sunlight without any protection.

PL

W artykule opisano pomiary wzrostu temperatury w różnych rodzajach klejów epoksydowych połączeń wzmocnień zewnętrznych. Przebadano łącznie sześć rodzajów modeli: matę i taśmę CFRP, dwie taśmy SRP przyklejone do próbki betonu, taśmę CFRP i taśmę SRP na próbce drewna. Zmiany temperatury były badane w okresie letnim w południowej Polsce. Maksymalne zmierzone temperatury dla wszystkich modeli przekroczyły uznawaną za bezpieczną granicę temperatury 45°C. Najwyższa zanotowana temperatura kleju dotyczy próbki drewnianej wzmocnionej CFRP i przekroczyła 70°C. Tak wysoka temperatura w konstrukcji może spowodować prawie całkowitą utratę przyczepności, a tym samym efektywności wzmocnienia. Wyniki badań mogą być ostrzeżeniem przed stosowaniem zewnętrznego wzmocnienia FRP poddanego bezpośredniemu działaniu nasłonecznienia bez żadnej ochrony.

18

Zastosowanie porozumienia STANAG 4540 w badaniu stałych paliw rakietowych

Borkowski J., Cegła M., Koniorczyk P., Zmywaczyk J., Florczak B.

Problemy Techniki Uzbrojenia

|

2015

|

R. 44, z. 133

7--19

PL

W artykule przedstawiono sposób badania stałych paliw rakietowych metodą dynamicznej analizy mechanicznej (DMA) w oparciu o porozumienie STANAG 4540. Scharakteryzowano metodę DMA oraz opisano prawidłowe warunki eksperymentu zalecane przez STANAG oraz instrukcje obsługi urządzenia. Próbka stałego dwubazowego paliwa rakietowego została zbadana za pomocą urządzenia Netzsch DMA 242C. Dynamiczne właściwości mechaniczne takie jak moduł zachowaw-czy (E’), moduł stratności (E”) oraz tgδ zostały zmierzone w zakresie temperatury od -120° C do +110° C, przy prędkości ogrzewania wynoszącej 1K/min. Zastosowano trzy częstotliwości uginania próbki wynoszące 0,1 Hz, 1 Hz oraz 10 Hz. Szczególną uwagę poświęcono określeniu temperatury zeszklenia badanego paliwa.

EN

The article describes dynamic mechanical analysis (DMA) test procedure of solid rocket propellants on the basis of STANAG Agreement 4540. DMA principle of operation and proper experimental conditions recommended by the STANAG and DMA manual are described. A sample of solid rocket propellant was tested by using Netzsch DMA 242C analyzer. Dynamic mechanical properties such as the storage modulus (E’), loss modulus (E”) and tanδ were measured within temperature range from -120° C to +110° C at heating rate of 1K/min. The sample was tested at three bending frequencies of 0.1, 1.0 and 10.0 Hz. Special attention was paid to the determination of tested propellant glass transition temperature.

19

Shape memory properties of poly(methyl methacrylate-co--2-hydroxyethyl methacrylate)/poly(ethylene glycol) complexes

Liu G., Xie D., Li Y., Zhang Y., Huang F.

Polimery

|

2013

|

T. 58, nr 4

304-307

EN

Poly(methyl methacrylate-co-2-hydroxyethyl methacrylate) [P(MMA-co-HEMA)] networks and linear poly(ethylene glycol) (PEG) can form complexes, which show shape memory properties due to a large difference in storage modulus (E') below and above its glass transition temperature (Tg). The morphology of prepared samples was analyzed using transmission electron microscopy (TEM) and X-ray diffraction (XRD) analysis. Differential scanning calorimetry (DSC) was used to investigate the thermal properties and dynamic mechanical analysis (DMA) to determine the effect of temperature on the mechanical properties. It was found that the shape recovery ratio could reach 98 %.

PL

W matrycę, którą był poli(metakrylan metylu-co-metakrylan 2-hydroksyetylu) [P(MMA-co-HEMA)] wbudowano liniowy poli(glikol etylenowy) (PEG) w ilości 10—20 % mas. Próbka tak utworzonego kompleksu, ze względu na dużą różnicę składowej rzeczywistej modułu zespolonego (E') charakteryzującej materiał w temperaturze niższej i wyższej od temperatury zeszklenia (Tg), wykazywała zdolność do zapamiętania nadanego kształtu (rys. 4). Otrzymane próbki poddano badaniom morfologicznym za pomocą transmisyjnej mikroskopii elektronowej (TEM) i dyfrakcji rentgenowskiej (XRD) (rys. 1 i 2). Użyto również różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC) do zbadania właściwości termicznych (rys. 3) oraz dynamicznej analizy mechanicznej (DMA) w celu określenia wpływu temperatury na właściwości mechaniczne (rys. 5). Stwierdzono, że wskaźnik odzyskiwania kształtu może osiągać 98 %.

20

Investigations into the Impact of the Processing Temperature on the Properties of Spun-Bonded Nonwovens Manufactured from PBSA

Lichocik M., Krucińska I., Ciechańska D., Puchalski M.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2012

|

Vol. 20, no. 6B (96)

70--76

EN

This article presents the influence of the formation temperature of nonwovens from biodegradable aliphatic polyesters (trade name Bionolle) on their structure and mechanical properties. Nonwovens were produced by spun-bonded technique at a laboratory installation at IBWCh, changing one of the process parameters i.e. the temperature of the polymer. Basic parameters of the polymer were evaluated in order to determine the spun-bonded process condition. Phase transition temperature - glass transition temperature (Tg), -melting point (Tm) and mass flow index (MFI)were assessed. The effect of manufacturing conditions on the properties of the nonwovens obtained was identified on the basis of the analysis of their mechanical parameters, the sorption rate, crystallinity and compost biodegradation rate. It has been shown that 238 °C is the best formation temperature to produce nonwovens with good mechanical properties and at the same time accessible biodegrability.

PL

W artykule przedstawiono badania wpływu temperatury formowania na właściwości mechaniczne i strukturę włóknin otrzymywanych z biodegradowalnego poliestru alifatycznego (nazwa handlowa Bionolle). Włókniny wyprodukowano metodą spun-bonded na instalacji laboratoryjnej IBWCh. Ocenione zostały podstawowe parametry polimeru, które służyły do określenia warunków formowania włóknin, są to między innymi temperatury przemian fazowych: temperatura zeszklenia (Tg), temperatura topnienia (Tm) i masowy indeks płynięcia (MFI). Wpływ warunków wytwarzania na właściwości włóknin został określony na podstawie analizy ich parametrów mechanicznych, szybkości sorpcji, krystaliczności i biodegradacji w środowisku kompostowym. Wykazano, że temperatura wytwarzania włóknin 238 °C pozwala na produkcję włóknin o dobrych właściwościach mechanicznych.