Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Assessment of mechanical and thermomechanical properties of epoxy-basalt composites modified with halogen-free intumescent flame retardants

Barczewski Mateusz, Matykiewicz Danuta, Andrzejewski Jacek, Sałasińska Kamila, Paszkiewicz Sandra, Piasecki Adam, Aniśko Joanna, Hejna Aleksander, Przestacki Damian

Composites Theory and Practice

|

2023

|

R. 23, nr 4

239--246

EN

This study aims to examine the effect of flame retardants (FRs) on the mechanical and thermomechanical properties of epoxy composites reinforced with basalt fibers. To effectively modify fire behavior, it is usually necessary to introduce significant amounts of FRs, which raises many concerns due to the potential deterioration of other functional properties, including mechanical performance. In this work, 30 wt.% halogen-free FRs, including a two-component FR (ammonium polyphosphate with pentaerythritol) and melamine cyanurate, were introduced into the polymer matrix. The unmodified and intumescent FR-modified epoxy resin composites reinforced with basalt fibers were subjected to static flexural test and thermomechanical properties assessment. The research results were correlated with the analysis of changes in the chemical composition assessed using Fourier transform infrared spectroscopy. As a result, the saturation of the reinforcing fabrics by the modified epoxy resin was limited, which caused a different failure mechanism under static bending and impact test conditions. Both FR systems reduced the flammability of the modified epoxy laminates along with also acceptable deterioration of the mechanical properties. The most beneficial effects considering the combination of all the analyzed features were noted for the two-component FR system containing ammonium polyphosphate and pentaerythritol.

2

Milled basalt fibers as reinforcement for polyurea composite spray coatings with improved thermomechanical stability and mechanical performance

Barczewski Mateusz, Biedrzycka Kinga, Mysiukiewicz Olga, Matykiewicz Danuta, Andrzejewski Jacek, Kloziński Arkadiusz, Szostak Marek

Polimery

|

2020

|

T. 65, nr 3

184--195

EN

The novel polyurea-based (PUA) composites modified with milled basalt fibers (BMF), formed with spray coating technology were produced. The addition of 5–30 wt % of BMF into commercial two-component PUA was used as a low-cost modification which allowed to significantly improve the mechanical performance, as well as thermomechanical and thermal stability of the final products. It was found that the incorporation of 30 wt % of BMF resulted in over 30% stiffness improvement and extension using temperature of the coating above 80 °C. Moreover, an increase by 25 °C in thermal stability evaluated by thermogravimetric analysis (TGA) was achieved, without significant changes in the rheological behavior of the compositions, resulting in the presence of structural defects. Finally, an evaluation of crosslink density was conducted in order to ascertain that the applied modification of the thermoset reactive fast-curing system allows to obtain fully cured products which may be used as a spray coating for hydrotechnical objects protection.

PL

Metodą powlekania natryskowego wytworzono nowe kompozyty na bazie polimocznika (PUA) modyfikowanego mielonymi włóknami bazaltowymi (BMF). Komercyjny dwuskładnikowy PUA modyfikowano niskokosztowo za pomocą dodatku 5–30% mas. BMF, co pozwoliło na wyraźną poprawę właściwości mechanicznych, a także stabilności termomechanicznej i termicznej PUA. Stwierdzono, że wprowadzenie do polimocznika 30% mas. BMF zwiększyło o ponad 30% jego sztywność i umożliwiło rozszerzenie zakresu temperatury stosowania powłoki powyżej 80 °C. Metodą analizy termograwimetrycznej (TGA) stwierdzono wzrost stabilności termicznej o 25 °C, bez istotnych zmian w reologicznym zachowaniu kompozycji, mogących prowadzić do tworzenia się wad strukturalnych w gotowych wyrobach. Na podstawie oceny gęstości usieciowania potwierdzono, że przeprowadzona modyfikacja termoutwardzalnego reaktywnego systemu szybkiego utwardzania pozwala na uzyskanie w pełni utwardzonych produktów, które można zastosować jako powłokę natryskową do ochrony obiektów hydrotechnicznych.

3

Epoxy composites reinforced with natural fillers such as flax fiber and linseed cakes

Matykiewicz Danuta, Mysiukiewicz Olga

Polimery

|

2020

|

T. 65, nr 11-12

828--832

EN

Epoxy composites reinforced with flax fabric and modified with waste filler in the form of linseed cakes (LC) were prepared. Thermomechanical properties using the DMTA (Dynamic Mechanical Thermal Analysis), thermal properties using the TGA (Thermogravimetry) method, flexural strength, Charpy impact strength, Shore hardness and density of the composites were tested. The addition of small amount ground linseed cakes improved the value of the composite storage modulus. The introduction of a large amount of waste additive reduced the impact strength of composites, without affecting their thermostability and hardness.

PL

Otrzymano kompozyty epoksydowe wzmocnione tkaniną lnianą i modyfikowane napełniaczem w postaci odpadowych makuchów lnianych (LC). Metodą DMTA zbadano właściwości termomechaniczne, metodą TGA – właściwości termiczne, ponadto oceniono wytrzymałość na zginanie, udarność według Charpy’ego, twardość Shore’a i gęstość kompozytów. Dodatek niewielkich ilości mielonych makuchów lnianych wpłynął na zwiększenie modułu zachowawczego kompozytów, natomiast wprowadzenie dużej ich ilości spowodowało zmniejszenie udarności kompozytów, bez zmiany ich termostabilności i twardości.

4

Influence of accelerated weathering on mechanical and thermomechanical properties of poly(lactic acid) composites with natural waste filler

Barczewski Mateusz, Andrzejewski Jacek, Matykiewicz Danuta, Krygier Agnieszka, Kloziński Arkadiusz

Polimery

|

2019

|

T. 64, nr 2

119--126

EN

In this study we investigated the impact of accelerated weathering on selected mechanical and thermomechanical properties of poly(lactic acid) (PLA) composites filled with ground chestnut shell (CN). The mechanical properties were evaluated through static tensile test and Dynstat impact test, which were conducted for pure PLA and composites containing various amounts of the lignocellulosic organic filler (2.5–30 wt %). The results of the dynamic thermomechanical analysis (DMTA) are discussed in reference to structural changes obtained by differential scanning calorimetry (DSC), and they confirm changes in crystalline structure of PLA and its composites induced by cyclic temperature changes and UV light exposure. Scanning electron microscopy (SEM) images showed presence of microcracks and erosion of the PLA and composite surface after the aging process.

PL

Przedstawiono wpływ przyspieszonego starzenia na wybrane właściwości mechaniczne oraz termomechaniczne kompozytów na osnowie polilaktydu (PLA) modyfikowanego rozdrobnionymi łupinami kasztana (CN). Właściwości mechaniczne kompozytów zawierających 2,5–30 % mas. napełniacza naturalnego oceniano w próbie statycznego rozciągania oraz na podstawie pomiarów udarności metodą Dynstat. Zmiany właściwości niemodyfikowanego PLA oraz jego kompozytów odniesiono do właściwości termomechanicznych ocenianych metodą dynamiczno-mechanicznej analizy termicznej (DMTA) oraz różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC). Zastosowanie wielokryterialnej oceny zmiany właściwości kompozytów, spowodowanej przyspieszonym starzeniem, pozwoliło na stwierdzenie istotnych modyfikacji struktury krystalicznej osnowy polimerowej pod wpływem ekspozycji na światło UV oraz dynamicznych zmian temperatury i wilgotności powietrza. Powierzchnie starzonych próbek materiałowych obserwowano z zastosowaniem skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM).