Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Zastosowanie polimerobetonów zawierających przemysłowe denne popioły fluidalne w płytach ostojowych słupów energetycznych

Korol Jerzy, Skotniczny Grzegorz, Kozioł Mateusz, Chmielnicka Ewelina, Kowalik Magdalena

Cement Wapno Beton

|

2023

|

R. 28, nr 5

284--300

PL

W pracy przedstawiono metodę przygotowania, formowania i badania polimerobetonów zawierających 10 - 60% dennych popiołów paleniskowych z kotła fluidalnego [CFB] elektrowni. Resztę wypełniacza stanowił standardowy piasek kwarcowy. Przeprowadzono badania statycznego zginania i zmian masy pod wpływem kwasu, zasady i soli. Zmierzono także zmiany masy po testach zamrażania i rozmrażania. Badane polimerobetony nie wykazały żadnych problemów podczas procesów produkcyjnych. Polimerobetony zawierające 10 - 20% mas. popiołu wykazywały wyższą wytrzymałość na zginanie niż polimerobeton zawierający 100% piasku i wynosiła ona około 35 MPa. Stosunkowo niewielkie zmiany masy [poniżej 0,5% bez ekspozycji bazowej, dla której wynosiła ona mniej niż 3%] spowodowane czynnikami środowiskowymi, w zasadzie zgodne z przewidywaniami teoretycznymi, pozwalają przypuszczać, że badane materiały spełnią wymagania wytrzymałościowe stawiane płytom ostojowym. Stwierdzono, że optymalnym materiałem do produkcji płyt jest polimerobeton zawierający 10% mas. popiołu. Ze wszystkich badanych betonów wykazał najlepszą odporność na starzenie środowiskowe. Zaprojektowany system form jest prosty i niezawodny - nadaje się do seryjnej produkcji płyt w warunkach przemysłowych. Jakość wizualna produkowanych płyt jest bardzo dobra. Generalnie, polimerobeton po raz kolejny okazał się bardzo dobrym materiałem, mającym zastosowanie w różnych elementach budownictwa.

EN

The paper presents a procedure for preparing, molding, and testing polymer concrete containing 10 - 60% bottom ash from power plant fluid circulating fluidized bed boiler (CFB) - the rest of the filler was standard sand. The tests of static bending and mass changes after exposition to acid, base and salt were conducted. Additionally, mass changes after freeze-thaw tests were registered. The tested polymer concretes showed no problems during manufacturing process. Compositions containing 10 - 20% by weight of ash showed higher flexural strength than polymer concrete containing 100% sand and it was approximately 35 MPa. Relatively small changes in mass [less than 0.5% excluding base exposition for which it was less than 3%] caused by environmental factors, in general consistent with theoretical predictions, allow us to assume that the tested materials will meet the strength requirements for the footplates. Polymer concrete containing 10% of ash was found to be the optimal material for producing the plates. It has shown the best resistance to environmental aging of all tested concretes. The designed mold system is simple and reliable - it is applicable for serial production of the plates in industrial conditions. The visual quality of the plates produced is very good. In general, polymer concrete once again turned out to be a very good material, applicable in various elements for the construction industry.

2

Shear recovery of patched reinforced concrete beams with web reinforcements

Kristiawan Stefanus Adi, Supriyadi Agus, Saifullah Halwan Alfisa

Archives of Civil Engineering

|

2022

|

Vol. 68, nr 2

185--196

EN

Damage occurring on a reinforced concrete beam (e.g. spalling) can reduce beam’s capacity to withstand external loads. The damage becomes more critical if it is occurred in the shear span since it may lead to shear failure. Patching to the damage zone by suitable patch repair material could be the best option in restoring the shear capacity of the beam. This research investigates the shear recovery of patched reinforced concrete beams with web reinforcement. The patching material used is unsaturated polyester resin mortar. The shear recovery is assessed on the basis of the patched beam’s behavior under flexure-shear load in comparison with those of normal beams. The behavior observed include cracking failure mode, strains of the reinforcements, and load-deflection behavior. The results indicate that the UPR mortar is capable to restore the strength of the damage reinforced concrete beam. The characteristic of UPR mortar (low elastic modulus and high strength) can be the origin of the overall behavior of the patched reinforced concrete beams.

3

Badanie wpływu rodzaju nanocząstek na właściwości adhezyjne poliestrowej żywicy nienasyconej modyfikowanej poliuretanem

Suroń Patryk, Białkowska Anita, Bakar Mohamed

Modelowanie Inżynierskie

|

2021

|

T. 42, nr 73

63--68

PL

W pracy przedstawiono wpływ rodzaju nanocząstek na właściwości adhezyjne nienasyconej żywicy poliestrowej modyfikowanej poliuretanem. Otrzymano kompozycje żywicy poliestrowej z udziałem trzech różnych rodzajów nanocząstek (NanoBent ZS1, Bentone 34 i Cloisite 5) i z różną ich ilością w próbkach (1%, 2%, 3%).Następnie oznaczono wytrzymałość na ścinanie i odrywanie kompozytów. Na podstawie uzyskanych wyników wytypowano ilość nanonapełniacza stosowanego do modyfikacji żywicy poliestrowej w kompozycjach hybrydowych. Trójskładnikowe kompozycje różniły się zawartością poliuretanu (2,5%, 5%, 7,5% i 10%)oraz rodzajem i wytypowaną ilością użytego nanonapełniacza. Stwierdzono, że największą poprawę oznaczanych właściwości odnotowano w próbkach hybrydowych zawierających 2% Bentone 34 i 2,5% poliuretanu oraz kompozycji zawierającej 1% Cloisite 5 i 2,5% poliuretanu.

EN

The work presents the effect of nanoparticles on the adhesive properties of unsaturated polyester resin modified with polyurethane. Compositions with three different nanoparticles (NanoBent ZS1, Bentone 34 and Cloisite 5) and different amounts (1%, 2%, 3%) were prepared and tested for their tensile and shear adhesive strength. Based on the obtained results, appropriate hybrid composites based on different polyurethane content (2.5%, 5%, 7.5% and 10%) were prepared. It was shown, that he highest improvement of adhesive properties was observed for a hybrid composite containing 2% Bentone 34 and 2.5% polyurethane as well as composite based on 1% Cloisite 5 and 2.5% polyurethane.

4

Mechanical properties of polymer concretes based on unsaturated polyester resin reinforced with milled car windscreen waste glass and quartz sand

Nowacki Bartłomiej, Değirmenci Berk, Tekeli Berke Doğuş, Smoleń Jakub

Composites Theory and Practice

|

2021

|

R. 21, nr 4

149--153

EN

This article presents an attempt to evaluate the mechanical properties such as the flexural strength and impact strength of polymer concretes based on unsaturated polyester resin reinforced with milled car windscreen waste glass and quartz sand. A set of five samples was prepared with a stable volume content of resin at 30% and varying proportions of milled glass from recycled car windscreens and quartz sand. The materials were tested in static and dynamic (Charpy) bending conditions. Based on the collected data, it was found that the most favorable properties were obtain by the polymer concrete with milled glass, and milled glass and sand (volume ratio 1:1). It is predicted that the developed materials can be successfully used in the production of paving slabs as well as prefabricated garden and road accessories. This would enable the disposal of troublesome waste, which is car windscreens, to produce high-quality products with a long service life.

5

Influence of CaCO3 in pultruded glass fiber/unsaturated polyester resin composite on flexural creep behavior using conventional and time-temperature superposition principle methods

Johari A. N., Ishak M. R., Leman Z., Yusoff M. Z. M., Asyraf M. R. M.

Polimery

|

2020

|

T. 65, nr 11-12

792--800

EN

The effect of calcium carbonate on the creep phenomenon of glass fiber/unsaturated polyester resin composites (GFRP) (obtained by pultrusion) was investigated due to failure that happened during installation of one of the composite transmission tower. To assess long-term creep and predict the life of composites, a conventional bending method with 45-day creep and time-temperature superposition principle (TTSP) were used. In the conventional method, the composites (with and without calcium carbonate) underwent only slight deformation. It was found that their lifetime could be 25 years. However, based on the standard curve obtained by the TTSP method, significant differences were shown in the stability of calcium carbonate composite samples at 95°C (111 days) and 160°C (11 days). It was found that the addition of calcium carbonate extends the service life of the tested composites. Thus, the results obtained by the conventional method do not reflect the real behavior of the samples over time. On the other hand, the TTSP method allows better estimation of the long-term durability of composites.

PL

Zbadano wpływ węglanu wapnia na zjawisko pełzania kompozytu włókno szklane/nienasycona żywica poliestrowa (GFRP) (otrzymanego metodą pultruzji). Do oceny długoterminowego pełzania i prognozowania czasu użytkowania kompozytów stosowano konwencjonalną metodę zginania z 45-dniowym pełzaniem oraz metodę superpozycji czasowo-temperaturowej (TTSP). W konwencjonalnej metodzie kompozyty (z węglanem wapnia i bez niego) uległy tylko niewielkim odkształceniom. Stwierdzono, że czas ich użytkowania może wynosić 25 lat. Natomiast na podstawie krzywej wzorcowej, otrzymanej metodą TTSP, wykazano istotne różnice trwałości próbek kompozytów z węglanem wapnia w temperaturze 95°C (111 dni) i 160°C (11 dni). Stwierdzono, że dodatek węglanu wapnia wydłuża czas użytkowania badanych kompozytów. Wyniki uzyskane konwencjonalną metodą nie odzwierciedlają więc rzeczywistego zachowania się próbek w czasie, natomiast metoda TTSP umożliwia lepsze oszacowanie długoterminowej trwałości kompozytów.

6

Effect of fiber orientation and fiber loading on the mechanical and thermal properties of sugar palm yarn fiber reinforced unsaturated polyester resin composites

Mohd Nurazzi N., Khalina A., Chandrasekar M., Aisyah H. A., Ayu Rafiqah S., Ilyas R. A., Hanafee Z. M.

Polimery

|

2020

|

T. 65, nr 2

115--124

EN

Sugar palm [Arenga pinnata (Wurmb.) Merr] fiber reinforced unsaturated polyester resin composites with 0°, 45°, and 90° fiber different orientations were prepared and tested. The composites were characterized for tensile, flexural, impact and compression properties using ASTM D3039, ASTM D790, ASTM D250, and ASTM D3410 standards, respectively. For the thermal characterization, dynamic mechanical analysis (DMA) was conducted to characterize the on storage modulus (E’), loss modulus (E’’) and damping behavior (tan δ) of the composites. The highest mechanical performance of composites was achieved at 0° of fiber orientation composites followed by 45° and 90° fiber orientations. The fiber loading was insignificant for the 90° fiber orientation as the properties were inconsistent. The theoretical value of modulus from the tensile test was calculated using rules of mixture (ROM) and compared with the experimental values for all composites specimens. This research showed that the optimum properties occurred at 30 wt % fiber loading as reflected by the superior tensile and flexural strengths. The optimum properties of compression, impact, storage modulus and better damping properties were achieved at 40 wt % fiber loading.

PL

Przygotowano kompozyty na bazie nienasyconej żywicy poliestrowej wzmocnionej różną ilością włókien palmy cukrowej [Arenga pinnata (Wurmb.) Merr] o rozmaite jorientacji: 0°, 45° i 90°. Z zastosowaniem norm, odpowiednio, ASTM D3039, ASTM D790, ASTM D250 i ASTM D3410 oznaczono wytrzymałość na rozciąganie i zginanie oraz odporność na uderzenie i ściskanie otrzymanych kompozytów. Właściwości termiczne scharakteryzowano metodą dynamicznej analizy mechanicznej (DMA); wyznaczono moduł zachowawczy (E’), moduł stratności (E”) i tangens kąta stratności (tan δ) kompozytów. Najlepsze właściwości mechaniczne kompozytów uzyskano w wypadku zastosowania włókien o orientacji 0° względem przyłożonej siły, a najgorsze w wypadku ułożenia włókien pod kątem 90°. W odniesieniu do kompozytów wzmocnionych włóknami o orientacji 90° udział włókien miał nieistotny wpływ na oznaczane właściwości, ponieważ wyniki były niespójne. Wartość teoretyczną modułu rozciągania wszystkich próbek kompozytów obliczono z wykorzystaniem reguły mieszania (ROM) i porównano z wartościami uzyskanymi doświadczalnie. Stwierdzono, że doskonałą wytrzymałość na rozciąganie i zginanie wykazywał kompozyt z 30 % mas. udziałem włókien, podczas gdy optymalne: wytrzymałość na ściskanie, udarność, moduł zachowawczy i właściwości tłumiące uzyskano w wypadku udziału 40 % mas. włókien.

7

Compositions of unsaturated polyester resins used for facing layers of laminates

Oliwa Rafał

Polimery

|

2020

|

T. 65, nr 10

738--742

EN

Hybrid composites of unsaturated polyester resin with the addition of glass microspheres and bentonite modified with a quaternary ammonium salt were obtained. The content of bentonite in composites was 3 wt %, while glass microspheres varied in the range of 5–15 wt %. The effect of the addition of glass microspheres on the rheological and mechanical properties of unsaturated polyester resin composites containing modified bentonite was investigated. On the basis of the obtained results, it was found that the optimum content of glass microspheres in polyester composites at which a clear increase in the value of most mechanical parameters was achieved, is 15 wt %. The Young’s modulus, flexural modulus, tensile strength, and Charpy impact strength increased by 14.7, 38.7, 17.7 and 25%, respectively, compared to the unmodified resin. On the other hand, with relation to the sample containing 3 wt % of bentonite, a significant improvement was achieved only in the case of the flexural modulus and impact strength, amounting to 16.5 and 36.0%, respectively. In addition, composite with 15 wt % of glass microspheres was characterized by a smaller, by about 25%, flexural strength in relation to the unfilled resin and resin with 3 wt % of bentonite. In turn, rheological studies have shown that as the content of glass microspheres increased, there was an increase in viscosity and a decrease in gelation time in relation to the reference sample and the sample with 3 wt % of bentonite.

PL

Otrzymano hybrydowe kompozyty nienasyconej żywicy poliestrowej z dodatkiem mikrosfer szklanych oraz bentonitu modyfikowanego czwartorzędową solą amoniową. Zawartość bentonitu w kompozytach wynosiła 3% mas., natomiast udział mikrosfer szklanych zmieniał się w zakresie 5–15% mas. Zbadano wpływ dodatku mikrosfer szklanych na właściwości reologiczne oraz mechaniczne kompozytów nienasyconej żywicy poliestrowej zawierających modyfikowany bentonit. Stwierdzono, że optymalna zawartość mikrosfer szklanych w kompozytach poliestrowych wynosi 15% mas., kompozyty z taką zawartością mikrosfer wykazują wyraźną poprawę większości właściwości mechanicznych. Wartości modułu Younga, modułu elastyczności, naprężenia zrywającego, udarności wg Charpy'ego oraz twardości zwiększyły się o, odpowiednio, 14,7; 38,7; 17,7 oraz 25%, w porównaniu z odpowiednimi wartościami odnoszącymi się do niemodyfikowanej żywicy. Natomiast w wypadku próbki zawierającej 3% mas. bentonitu uzyskano istotne zwiększenie jedynie modułu elastyczności i udarności, wynoszące, odpowiednio, 16,5 oraz 36,0%. Kompozyty z zawartością 15% mas. mikrosfer szklanych charakteryzowały się mniejszym, o ok. 25%, naprężeniem zginającym niż żywica nienapełniona i żywica z udziałem 3% mas. bentonitu. Badania reologiczne wykazały, że wraz ze wzrostem zawartości mikrosfer szklanych w kompozycji nastąpiło zwiększenie lepkości oraz skrócenie czasu żelowania w odniesieniu do odpowiednich wartości próbki referencyjnej i próbki z 3% mas. bentonitu.

8

Mechanical properties of sugar palm yarn/woven glass fiber reinforced unsaturated polyester composites: effect of fiber loadings and alkaline treatment

Mohd Nurazzi N., Khalina A., Sapuan S. M., Ilyas R. A.

Polimery

|

2019

|

T. 64, nr 10

665--675

EN

In this paper, hybrid sugar palm yarn and glass fiber reinforced unsaturated polyester composites were investigated in relation to the effects of fiber loadings and alkaline treatment on the composite mechanical properties, such as tensile, flexural, impact and compression strength. The composites were fabricated at a weight ratio of matrix to reinforcement of 70 : 30 and 60 : 40, respectively, while the ratio of sugar palm yarn fiber to glass fiber was selected at 70 : 30, 60 : 40 and 50 : 50, respectively. The results revealed that the mechanical properties of the hybrid composites were increased with an increase of glass fiber loading for both 30 wt % and 40 wt % reinforcement content. The alkaline treatment of the sugar palm fibers have advantageous effect on the hybrid composite performance. The overall results indicated that the developed hybrid composites can be used as an alternative material for glass fiber reinforced polymer composites for various structural applications.

PL

Zbadano wpływ zawartości włókien i ich obróbki alkalicznej na właściwości mechaniczne wzmacnianych włóknem szklanym kompozytów nienasyconej żywicy poliestrowej z włóknami palmy cukrowej. Oceniano wytrzymałość kompozytów na rozciąganie, zginanie, uderzenie i ściskanie. Wytworzone kompozyty zawierały 30 oraz 40% mas. włókien, przy stosunku masowym włókien palmy cukrowej do włókien szklanych 70/30, 60/40 i 50/50. Stwierdzono, że wytrzymałość mechaniczna kompozytów hybrydowych zwiększa się ze wzrostem zawartości włókna szklanego, a obróbka alkaliczna włókien palmy cukrowej wywiera korzystny wpływ na właściwości zawierających ją kompozytów hybrydowych. Uzyskane wyniki wskazują, że opracowane kompozyty hybrydowe mogą być stosowane jako materiał alternatywny dla kompozytów polimerowych wzmacnianych jedynie włóknem szklanym.

9

Wpływ zawartości oraz rodzajów monomerów sieciujących w kopolimerach zawierających poliester nienasycony modyfikowany izobutanolem na właściwości nienasyconych żywic poliestrowych

Chabros A., Gawdzik B.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2017

|

T. 23, Nr 3 (177)

165--171

PL

W wyniku polimeryzacji rodnikowej poliestru nienasyconego uzyskano kopolimery ze zmienną zawartością styrenu i dimetakrylanu glikolu dietylenowego jako monomerów sieciujących. Poliester nienasycony syntezowany był dwuetapowo z łatwo dostępnych surowców: bezwodnika maleinowego, glikoli etylenowego i 1,2-propylenowego oraz alkoholu izobutylowego. Zbadano wpływ monomerów sieciujących na reaktywność i lepkość nienasyconych żywic poliestrowych (NŻP) oraz scharakteryzowano właściwości mechaniczne i termiczne produktów polimeryzacji.

EN

As a result of radical polymerization of the unsaturated polyester, copolymers with variable content of styrene and diethylene glycol dimethacrylate as crosslinking monomers were obtained. The unsaturated polyester was synthesized in two steps from readily available raw materials: maleic anhydride, ethylene glycol, propylene glycol and isobutyl alcohol. The influence of crosslinking monomers on reactivity and viscosity of unsaturated polyester resins (UPR’s) was investigated. The mechanical and thermal properties of the polymerization products were characterized.

10

Microstructures of unsaturated polyester resins modified with reactive liquid rubbers

Barcikowski W., Królikowski W., Lenart S.

Polimery

|

2017

|

T. 62, nr 9

650--657

EN

The work presents an analysis of the microstructure of polyester resin castings modified with two reactive liquid rubbers, which were dissolved in the resin and precipitated during curing. Samples of castings were imaged with an optical and a scanning electron microscope. The volume fraction of precipitated particles is 3–10 times greater than the introduced volume of rubber. The particles contain not only rubber, but also (co)polymerization products of styrene and/or polyester and show good adhesion to the polyester resin matrix. The size of the particles is dependent on the type and amount of rubber used.

PL

Analizowano mikrostrukturę odlewów żywicy poliestrowej modyfikowanej dwoma rodzajami ciekłych kauczuków reaktywnych, które rozpuszczały się w żywicy i wytrącały podczas sieciowania. Odlewy obserwowano przy użyciu mikroskopów optycznego i elektronowego. Udział objętościowy wytrąconych cząstek był 3–10 razy większy niż objętość kauczuku wprowadzonego do osnowy poliestrowej. Wydzielone cząstki zawierające nie tylko kauczuk, ale również produkty polimeryzacji styrenu i/lub poliestru lub produkty kopolimeryzacji styrenu z poliestrem wykazywały dobrą adhezję do osnowy. Rozmiar wytrącających się cząstek zależał od rodzaju użytego kauczuku i jego zawartości w żywicy poliestrowej.

11

Kompozyty handlowych nienasyconych żywic poliestrowych z dodatkiem nanonapełniaczy Nanobent®. Cz. II. Nanokompozyty z udziałem krajowych nanonapełniaczy stosowane w technologii Vacuum Casting

Śliwa R., Oleksy M., Markowska O., Budzik G., Dziubek T., Zaborniak M., Czech-Polak J., Heneczkowski M.

Polimery

|

2016

|

T. 61, nr 1

16--23

PL

Zbadano możliwości wykorzystania nanokompozytów na osnowie nienasyconych żywic poliestrowych (UP) (Polimal® 103 i Polimal® 109) z dodatkiem nanonapełniaczy Nanobent® (ZR1 i ZR2) w technologii Vacuum Casting (VC). Oceniono reaktywność (czas żelowania i maksymalną temperaturę utwardzania) kompozycji odlewniczych oraz ich właściwości tiksotropowe, wpływające w istotny sposób na przebieg procesu technologicznego wytwarzania prototypów kół zębatych w matrycach silikonowych. Za pomocą systemu optycznego ATOS II Triple Scan Blue Light firmy GOM oznaczono zależność dokładności wymiarów geometrycznych otrzymanych modeli kół zębatych od rodzaju nanonapełniacza i jego zawartości w kompozycie.

EN

The possibility of application of nanocomposites based on unsaturated polyester resin matrix (Polimal® 103 and Polimal® 109) and nanofillers Nanobent® (ZR1 and ZR2) in Vacuum Casting technology (VC) was investigated. The reactivity of the molding compositions (gel time and maximum curing temperature) as well as their thixotropic properties, which have an important impact on the technology process of prototyping gears in silicone matrices, were assessed. Using the optical measuring system ATOS II Triple Scan Blue Light (GOM) the dependence of geometric dimension accuracy of the gear wheel models on the type of nanofiller and its content in the composite was determined.

12

Tensile, Flexual, Impact and Water Absorption Properties of Natural Fibre Reinforced Polyester Hybrid Composites

Prasanna Venkatesh R., Ramanathan K., Srinivasa Raman V.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2016

|

Vol. 24, no. 3 (117)

90--94

EN

In this paper, tensile, flexural, impact properties and water absorption tests were carried out using sisal/unsaturated polyester composite material. Initially the optimum fibre length and weight percentage are estimated. To improve the tensile, flexural and impact properties, sisal fibre was hybridised with bamboo fibre. This work shows that the addition of bamboo fibre in sisal/ unsaturated polyester composites of up to 50% by weight results in increasing the mechanical properties and decreasing the moisture absorption property. In this research work, the effects of fibre treatment and concentration on the mechanical properties of a short natural fibre reinforced polyester hybrid composite are investigated. The fibres were subjected to 10% sodium hydroxide solution treatment for 24 h. The mechanical properties of composites with treated fibres are compared with untreated fibre composites. The fractured surface of the treated fibre composite specimen was studied using Scanning Electron Microscopy (SEM).The treated hybrid composite was compared with an untreated hybrid composite, with the former showing a 30% increase in tensile strength, 27.4% - in flexural strength, and 36.9% - in impact strength, along with an extreme decrease in moisture absorption behaviour.

PL

Badania przeprowadzono stosując kompozyty sizal/poliester i sizal/nienasyconą żywicę poliestrową. Początkowo określono optymalną długość włókien oraz udział procentowy masy w materiale kompozytowym. Dla polepszenia właściwości mechanicznych do włókien sizalowych dodawano włókna bambusowe aż do 50% wagowych. Stwierdzono polepszenie właściwości mechanicznych i, co jest bardzo ważne, zmniejszenie absorpcji wilgoci. Włókna poddawano działaniu 10% roztworu wodorotlenku sodu przez 24h. Badano kompozyty niemodyfikowane i modyfikowana zwracając szczególną uwagę na przełomy obserwowane za pomocą SEM. Stwierdzono polepszenie właściwości mechanicznych hybrydowych kompozytów poddanych modyfikacji, przy czym wytrzymałość na rozciąganie zwiększyła się o 30%, na zginanie 27,4% a wytrzymałość na uderzenia o 36,9%, a jednoczenie absorpcja wody zmniejszyła się znacznie

13

Synteza i właściwości nienasyconych żywic poliestrowych o zredukowanej emisji monomerów sieciujących

Księżopolski J., Matynia T.

Przemysł Chemiczny

|

2012

|

T. 91, nr 7

1396-1399

PL

Przedstawiono sposób otrzymywania nienasyconych poliestrów z glikoli etylenowego i 1,2-propylenowego i bezwodnika kwasu maleinowego, którego reszta zakończona jest cykloheksanolem, oraz żywic poliestrowych zawierających jako monomery sieciujące ester metakrylowy glikolu dietylenowego i styren. Przedstawiono niektóre właściwości poliestrów i żywic w stanie nie utwardzonym oraz po usieciowaniu.

EN

Maleic anhydride was partially esterified with cyclohexanol, polycondensed with ethylene or 1,2-propylene glycols at 200–220°C and mixed with (CH₂=CMeCOOCH₂)₂ and/or PhCH=CH₂ to decrease (or avoid) the PhCH=CH₂ emission during processing the resulting unsatd. polyesters. The cured polymers showed good mech. and thermal properties.

14

Reakcje bemitu z kwasami karboksylowymi — prosta metoda syntezy nanonapełniaczy hybrydowych

Florjańczyk Z., Dębowski M., Plichta A., Affek M.

Polimery

|

2012

|

T. 57, nr 3

168-176

PL

Przedstawiono wyniki prac badawczych zmierzających do ustalenia struktury produktów powstających w wyniku modyfikacji bemitu kwasami karboksylowymi oraz podano przykłady możliwości wykorzystania tych produktów jako nanonapełniaczy. Wykazano, że w badanych układach tworzą się zasadowe dikarboksylany glinu, których morfologia w istotnym stopniu zależy od rodzaju użytego kwasu. Krystaliczne produkty powstające w reakcjach bemitu z kwasem metakrylowym, propionowym lub 4-hydroksybenzoesowym tworzą nanowłókna, których dodatek korzystnie wpływa na właściwości mechaniczne usieciowanej nienasyconej żywicy poliestrowej. Pochodna zawierająca w swej strukturze wiązania nienasycone i długie łańcuchy alkilowe wykazuje znaczną reaktywność w rodnikowej kopolimeryzacji ze styrenem lub metakrylanem metylu co umożliwia praktyczne jej wykorzystanie w charakterze koreagenta podczas sieciowania.

EN

The paper presents the results of research aimed at the determination of the structure of products formed as a result of the modification of boehmite (Fig. 1) with carboxylic acids (Table 1) and gives some examples of possible applications of the products as nanofillers (Table 2—3). It has been shown that, in the systems studied, basic aluminum dicarboxylates are formed and their morphology strongly depends on the structure of the carboxylic acid (Fig. 5). The crystalline products obtained in the reaction of boehmite with methacrylic, propionic or 4-hydroxybenzoic acids form nanofibers that affect in a positive way the mechanical properties of the cured unsaturated polyester resin (Table 2). The derivative containing unsaturated bonds as well as long aliphatic chains in its structure, exhibits high reactivity in radical copolymerisation with styrene or methyl methacrylate, which enables its practical application as a co-reagent during the crosslinking (Table 3, Fig. 7).

15

Kompozyty żywicy epoksydowej zmodyfikowanymi bentonitami dla potrzeb przemysłu lotniczego

Oleksy M., Oliwa R., Heneczkowski M., Mossety-Leszczak B., Galina H., Budzik G.

Polimery

|

2012

|

T. 57, nr 3

228-235

PL

Sporządzono kompozyty na osnowie handlowej, dianowej żywicy epoksydowej Epidian 6 (EP6) napełnionej bentonitem Specjal (BS), modyfikowanym IV-rz. solami amoniowymi (QAS). Przedstawiono wpływ zawartości modyfikowanego bentonitu (1,5—4,5 % mas.) na właściwości użytkowe otrzymanych nanokompozytów oraz laminatów na osnowie wytwarzanych nanokompozytów, wzmacnianych tkaninami z włókien szklanych. Oceniano właściwości mechaniczne oraz odporność na płomień otrzymanych nanokompozytów pod kątem ich wykorzystania w elementach konstrukcji lotniczych. Stwierdzono, że nanokompozyty na osnowie żywicy EP6 z dodatkiem BS modyfikowanego QAS oraz laminaty na osnowie tych nanokompozytów wykazywały znacznie lepszą odporność na płomień, niż nienapełniona żywica.

EN

Composites were prepared from commercial bisphenol A based epoxy resin Epidian 6 (EP6) filled with bentonite Specjal (BS) modified with quaternary ammonium salts (QAS) (Fig. 2). The paper describes the influence of the modified bentonite content (1.5—4.5 wt. %) on the application properties of the as-prepared nanocomposites and laminates made from them, reinforced with glass fibre fabrics. The mechanical and flame resistant properties of the nanocomposites were investigated in view of their possible application in aircraft structural components (Table 1, 2; Figs. 3, 4). Nanocomposites consisting of EP6 resin matrix and BS modified with QAS aswell as the laminates prepared from them displayed markedly improved flame resistance compared to the unfilled resin.

16

Kompozyty handlowych nienasyconych żywic poliestrowych z dodatkiem nanonapełniaczy NanobentŽ. Cz. I. Otrzymywanie i właściwości nanokompozytów polimerowych zawierających krajowe nanonapełniacze

Oleksy M.

Polimery

|

2012

|

T. 57, nr 3

212-220

PL

Na osnowie nienasyconej poliestrowej żywicy UP103 i UP109 otrzymywano kompozyty z udziałem nanonapełniaczy ZR1 lub ZR2 w postaci modyfikowanych warstwowych glinek naturalnych (bentonitów), dodawanych w ilości 1—5 % mas. Badano wpływ rodzaju użytej żywicy oraz sposobu homogenizacji kompozycji na stopień rozsunięcia płytek napełniaczy w polimerowej osnowie. Utwardzone nanokompozyty wykazywały zwiększoną wytrzymałość na rozciąganie i sztywność, a także drobnopłytkową morfologię. Dodatek do handlowej żywicy bentonitów ograniczał ich palność, korzystnie zwiększając indeks tlenowy.

EN

The composites containing ZR1 and ZR2 nanofillers, in the form of modified natural layered clays (bentonites), added in the amount of 1—5 wt. %, were obtained using unsaturated polyester resin UP103 and UP109 as a matrix. The influence of the resin type and homogenization method on the degree of separation of filler platelets in the polymeric matrix was examined (Figs. 2—5). The cured nanocomposites exhibited an increased tensile strength and stiffness as well as a fine-platelet morphology (Table 1). The addition of bentonites to the commercial resin reduced the flammability, by favorably increasing limiting oxygen index (Figs. 6 —8).

17

Impact damage in polyester-matrix glass fibre-reinforced composites. Part I. Impact damage extent

Barcikowski M., Semczyszyn B.

Kompozyty

|

2011

|

R. 11, nr 3

230-234

EN

Fibre-reinforced composites are susceptible to damage resulting from impacts. This damage may lead to a reduction of composite strength and load-bearing abilities, both in static loading as well as during subsequent impact events. Composites with improved tolerance to ballistic impact using inexpensive, common materials i.e. E-glass fibre and unsaturated polyester resin, have been manufactured by means of modern, yet popular moulding technology. Composite materials were reinforced with an E-type glass fibre in the form of a continuous filament mat and woven roving. The fibre content in the composites was varied to evaluate the effect of the reinforcement fraction on impact tolerance. The composites were manufactured using the Resin Transfer Moulding (RTM) method. The extent of damage in glass fibre/polyester composites after non-penetrating ballistic impact has been evaluated. Samples of the manufactured laminates were subjected to impact using a compressed-air gun test assembly. The impactor was a free-flying 3-gram hardened steel sphere, and the impact velocities were up to 125 m/s. After the impact and damage evaluation, the samples were photographed in transmitted light, and the obtained images were digitally processed by software to measure the area of delamination. It was found that the damaged area is directly proportional to the impact energy. Moreover, reinforcement in the form of a continuous-filament mat compares favourably to loose woven roving; such reinforced composites have a much smaller area of delamination after impact of a given energy. The impacted samples were sectioned and imaged microscopically in low magnification. The damage in continuous-filament mat-reinforced composites is visibly less severe than in composites with fabric reinforcement.

PL

Kompozyty wzmocnione włóknami są podatne na uszkodzenia powstałe w wyniku udarów. Uszkodzenia te mogą prowadzić do obniżenia wytrzymałości kompozytów oraz ich zdolności do przenoszenia obciążeń, zarówno przy obciążeniach statycznych, jak i podczas kolejnych zdarzeń udarowych. W pracy podjęta została próba wytworzenia kompozytów o podwyższonej odporności na udar balistyczny z użyciem niedrogich, powszechnie stosowanych materiałów, takich jak włókno szklane typu E i nienasycona żywica poliestrowa, za pomocą nowoczesnej, a jednocześnie popularnej na świecie metody formowania. Wykorzystano kompozyty wzmocnione włóknem szklanym typu E w postaci maty z włókien ciągłych i tkaniny rovingowej. Zawartość włókien w kompozycie była zmieniana w celu zbadania wpływu udziału wzmocnienia na odporność udarową kompozytu. Materiały zostały wytworzone z użyciem metody RTM (Resin Transfer Moulding). Przeprowadzono ewaluację rozległości uszkodzeń kompozytów poliestrowo-szklanych po niepenetrującym udarze balistycznym. Próbki wytworzonych laminatów zostały poddane udarowi z użyciem urządzenia udarowego napędzanego sprężonym powietrzem. Impaktorem była swobodna, 3 gramowa kula z utwardzonej stali, a prędkości udarów sięgały 125 m/s. Po udarze oszacowana została rozległość uszkodzeń. W tym celu próbki zostały sfotografowane w świetle przechodzącym i poddane cyfrowej analizie obrazu, aby zmierzyć powierzchnię delaminacji. Pole uszkodzeń okazało się być wprost proporcjonalne do energii udaru. Co jest istotne, materiały wzmocnione matą z włókien ciągłych wypadły korzystnie w porównaniu z tymi wzmocnionymi tkaniną rovingową, tj. cechowały się wyraźnie mniejszym polem uszkodzeń po udarze o danej energii. Próbki po badaniu udarowym zostały przecięte i poddane oględzinom mikroskopowym pod niewielkim powiększeniem. Kompozyty wzmocnione matą z włókien ciągłych odniosły wyraźnie mniej poważne uszkodzenia.

18

Impact damage in polyester-matrix glass fibre-reinforced composites. Part II. Residual load bearing abilities

Barcikowski M., Semczyszyn B.

Kompozyty

|

2011

|

R. 11, nr 3

235-239

EN

In the course of their "life", fibre-reinforced plastics (FRP) are subjected to impacts which can cause damage. This damage may lead to a reduction of FRP strength and static load-bearing abilities. In this contribution, new results of three-point flexural tests on glass fibre/polyester composites after non-penetrating ballistic impact are presented. Composite materials were reinforced using a continuous filament mat and a woven roving, and the fibre content varied in the range of 42÷61% wt. The materials were produced using the Resin Transfer Moulding (RTM) method. The impactor was a free-flying 3 g steel ball, and the impact velocities approached 130 m/s. After the impact and evaluation of the extent of damage, the samples were subjected to three-point bending tests under fixed conditions. Reduction in the critical load value was noticed. A novel approach to the evaluation of residual strength has been presented. This approach allows estimation of the actual load-bearing ability of damaged material without removing the undamaged parts of the sample. The said approach involves testing samples including a damaged area as well as undamaged samples. It was considered what effect complete elimination of the damaged field would have on the load-bearing ability of the sample. The load transmitted through the undamaged area surrounding the area of delamination was then subtracted. This allowed for evaluation of the percentage of residual properties in the damaged area. It was found that reinforcement in the form of a continuous filament mat compares favourably to loose woven roving. Higher-reinforced composites after the impact test seem to lose their properties to a higher extent.

PL

W ciągu swojego "życia" tworzywa sztuczne wzmocnione włóknami poddawane bywają udarom, które mogą spowodować ich uszkodzenie. Uszkodzenia te prowadzą do obniżenia wytrzymałość takich tworzyw i ich zdolności do przenoszenia obciążeń statycznych. W prezentowanym artykule przedstawiono nowe wyniki próby trójpunktowego zginania kompozytów poliestrowo-szklanych po niepenetrującym udarze balistycznym. Materiały w niniejszym badaniu zostały wzmocnione z użyciem maty i tkaniny rovingowej, a zawartość wzmocnienia była zmieniana. Materiały wytworzono z użyciem metody RTM (Resin Transfer Moulding). Udar wywierano przy użyciu 3-gramowej stalowej kulki, a prędkości udaru sięgały 130 m/s. Po udarze i ewaluacji rozległości uszkodzeń próbki zostały poddane trójpunktowemu zginaniu w ustalonych warunkach. Zaobserwowano spadek wartości obciążenia krytycznego. Zaprezentowano nowatorskie podejście do ewaluacji wytrzymałości pozostałej, obejmujące badanie próbek zawierających uszkodzone pole oraz próbek nieuszkodzonych. Rozważając wpływ, jaki miałoby całkowite wyeliminowanie pola uszkodzonego na zdolność do przenoszenia obciążeń przez próbkę i odejmując wpływ nieuszkodzonego pola otaczającego pole zdelaminowane, uzyskuje się procentowe właściwości pozostałe. Badania wykazały, że wzmocnienie w postaci maty z włókien ciągłych wypada korzystnie w porównaniu do tkanin rovingowych o luźnej strukturze. Kompozyty o większej zawartości wzmocnienia wydają się tracić większą (procentowo) część swoich pierwotnych właściwości.

19

Hybrid polymer composites for rapid prototyping of gears

Oleksy M., Budzik G., Heneczkowski M.

Polimery

|

2010

|

T. 55, nr 5

403-407

EN

Based on unsaturated polyester resin (UP) of type Polimal 109-32RPyk, there were obtained hybrid composites with addition of four different inorganic ingredients. There were assessed mechanical and processing properties of these composites, especially regarding their application to production of gears with rapid prototyping methods. There was determined an apparent improvement in mechanical properties of hybrid composite samples compared to the control sample of pure UP. Tensile strength increased by up to 85 %, unnotched impact strength - by 95 % and Brinell hardness of samples by as much as 110 %. With a coordinate measuring machine there was also examined geometric accuracy of models produced from the obtained composites. Using a scanning electron microscope (SEM) there was observed surface morphology of brittle fractures.

PL

Na bazie nienasyconej żywicy poliestrowej (UP) typu Polimal 109-32RPyk otrzymano kompozyty hybrydowe z dodatkiem czterech różnych składników nieorganicznych (tabela 1). Oceniono właściwości mechaniczne oraz przetwórcze tych kompozytów, zwłaszcza z punktu widzenia ich zastosowań do otrzymywania kół zębatych w metodach szybkiego prototypowania. Stwierdzono wyraźną poprawę właściwości mechanicznych próbek kompozytów hybrydowych w porównaniu z kontrolną próbką czystej UP. Wytrzymałość na rozciąganie wzrosła maksymalnie o 85 %, udarność bez karbu o 95 %, a twardość próbek wg Brinella aż o 110 % (tabela 1). Na stanowisku współrzędnościowym zbadano także dokładność geometryczną modeli wytworzonych z otrzymanych kompozytów i porównano je z modelem wykonanym z czystej UP (rys. 2 i 3). Za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM) obserwowano morfologię na powierzchni kruchych przełomów (rys. 1).

20

Thixotropic compositions: unsaturated polyester resins/ modified bentonites

Oleksy M., Heneczkowski M., Galina H.

Polimery

|

2007

|

T. 52, nr 5

345-350

EN

Nearly 40 quaternary ammonium chlorides were tested as modifiers of a bentonite (smectic clay). The modified bentonite was used as thixotropic agent for a general purpose unsaturated polyester resin. The modification changed the thermal characteristic of bentonites (DSC) and led to increased distance between layers in bentonite grains (X-ray diffraction). The structure of ammonium salt, namely the kind and size of substituents, had a significant effect on thixotropic properties of unsaturated resin compositions. The thixotropic properties were measured by recording viscosity hysteresis by rotary rheometer and evaluating the absolute and standard thixotropic indices. From the point of view of thixotropic properties of unsaturated polyester compositions, the best quaternary ammonium salt modifier had one benzyl and one slightly branched aliphatic hydrocarbon substituent.

PL

Na przykładzie kilkudziesięciu IV-rzędowych soli amoniowych jako modyfikatorów bentonitu oceniono wpływ różnego rodzaju podstawników przy atomie azotu na ich efektywność jako środków tiksotropowych do nienasyconych żywic poliestrowych (tabela 1). Modyfikowane próbki betonitu zastosowano w charakterze środków tiksotropujących konstrukcyjną nienasyconą żywicę poliestrową. Taka organofilizacja spowodowała zmianę termochemicznej charakterystyki bentonitów (badanej metodą DSC, rys. 1) i doprowadziła do zwiększenia odległości pomiędzy warstwami glinki (mierzonej metodą dyfrakcji promieni X, rys. 2). Rodzaj i wymiary podstawników w soli amoniowej w istotny sposób wpływają na obserwowane polepszenie tiksotropowych właściwości uzyskiwanych kompozycji (tabela 2). Właściwości te określano mierząc pętlę histerezy lepkości za pomocą reometru obrotowego oraz wyznaczając bezwzględny i standardowy wskaźnik tiksotropii a także indeks tiksotropii (rys. 3-5). Najkorzystniejszymi modyfikatorami bentonitu okazały się sole amoniowe zawierające podstawnik benzylowy i alkilowy o długim, słabo rozgałęzionym łańcuchu.