Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

PA 10.10 and PA 6 composites with glass or basalt fiber: mechanical properties in dry and wet state

Romańska Paulina, Kuciel Stanisław

Polimery

|

2024

|

Vol. 69, nr 3

159--166

EN

The effect of basalt and glass fibers and moisture on the impact strength, tensile mechanical properties and heat resistance of PA 10.10 and PA 6 was examined. It was shown that PA 10.10 composites can compete with PA 6 composites in terms of mechanical properties, in a humid environment. Their heat resistance was lower than that of PA 6 composites. Regardless of the type of polyamide, composites with glass fiber had better properties than those with basalt fiber.

PL

Zbadano wpływ włókna bazaltowego i szklanego oraz wilgoci na udarność, właściwości mechaniczne przy rozciąganiu i odporność cieplną PA 10.10 i PA 6. Wykazano, że kompozyty PA 10.10 mogą konkurować z kompozytami PA 6 pod względem właściwości mechanicznych, głównie w środowisku wilgotnym. Ich odporność cieplna była niższa niż w przypadku kompozytów PA 6. Niezależnie od rodzaju poliamidu, kompozyty z włóknem szklanym miały na ogół lepsze właściwości niż z włóknem bazaltowym.

2

The effect of funcionalized ethylene-n-octene copolymer on mechanical properties of bioPET with organic waste fillers

Rusin-Żurek Karina, Kuciel Stanisław, Kurańska Maria

Polimery

|

2023

|

Vol. 68, nr 6

330--336

EN

The effect of compatibilizer – ethylene-n-octene copolymer grafted with maleic anhydride (EOC-g-MAH) used in the amount of 3 wt% on tensile and flexural properties and impact strength of bioPET with the addition of 10 wt% filler derived from organic waste (egg and mollusc shells, coffee grounds) was investigated. EOC-g-MAH slightly decreased tensile strength, flexural strength, and modulus of elasticity, while significantly increasing impact strength (up to 426%). Moreover, ability of bioPET-based composites to dissipate mechanical energy was improved.

PL

Zbadano wpływ kompatybilizatora – kopolimeru etylen-n-okten szczepionego bezwodnikiem maleinowym (EOC-g-MAH) użytego w ilości 3% mas. na właściwości mechaniczne przy rozciąganiu i zginaniu oraz udarność bioPET z dodatkiem 10% mas. napełniacza pochodzącego z odpadów organicznych (skorupki jaj i mięczaków, fusy z kawy). EOC-g-MAH nieznacznie obniżył wytrzymałość na rozciąganie, zginanie i moduł sprężystości, jednocześnie znacznie zwiększył udarność (aż do 426%). Ponadto zwiększyła się zdolność kompozytów na bazie bioPET do rozpraszania energii mechanicznej.

3

Kompozyty na osnowie polilaktydu wzmacniane włóknem bazaltowym z dodatkiem antybakteryjnych nanocząstek do zastosowań biomedycznych

Rusin-Żurek Karina, Kuciel Stanisław

Inżynieria Materiałowa

|

2022

|

Vol. 43, nr 3

26--31

PL

W pracy oceniono wpływ dodatku włókien bazaltowych oraz antybakteryjnych nanocząstek metali, nanotlenku miedzi (CuO) i nanotlenku cynku (ZnO) na właściwości wytrzymałościowe, a także wpływ degradacji hydrolitycznej na spadek właściwości wytrzymałościowych kompozytów wytworzonych metodą wtryskiwania na osnowie polilaktydu. W celu przeprowadzenia badań wytworzono 9 kompozycji z zawartością 5 i 15% mas. włókien bazaltowych oraz 2-proc. dodatkiem nanocząstek metali. Dodatkowo każdy z kompozytów posiadał 2% dodatku kompatybilizatora - promotora mieszalności. W celu oceny właściwości wytrzymałościowych kompozyty zostały poddane próbom rozciągania, zginania oraz udarności. Przeprowadzono także degradację hydrolityczną w roztworze soli fizjologicznej w temp. 40°C. Wykonano również mikrofotografie SEM na przełomach po rozciąganiu w celu oceny efektów wzmocnienia oraz stopnia homogenizacji. Wyniki badań wykazały, że dodatek włókien bazaltowych zwiększył wytrzymałość na rozciąganie i zginanie, a także zwiększył sztywność kompozycji. W warunkach degradacji hydrolitycznej po 7 tygodniach nastąpił znaczący 30-50-proc. spadek wytrzymałości i sztywności materiałów. Dodatek antybakteryjnych nanocząstek tlenków metali zmniejszył właściwości wytrzymałościowe. Na zdjęciach z mikroskopii elektronowej po rozciąganiu kompozytów z dodatkiem nanocząstek tlenku cynku zaobserwowano przełomy kruche z obszarami silnie rozwiniętymi. Na zdjęciach SEM kompozytów z dodatkiem nanotlenku miedzi wyraźniej obserwowane były powierzchnie ugrupowań krystalicznych z włóknami bazaltowymi w osnowie. Wytworzone kompozyty z włóknem bazaltowym i antybakteryjnymi nanocząstkami metali mogą poprawić właściwości użytkowe wtryskiwanych elementów do zastosowań biomedycznych.

EN

The study assessed the effect of the addition of basalt fibers and antibacterial metal nanoparticles, copper nanoxide (CuO) and zinc nanoxide (ZnO), on the strength properties and influence of hydrolytic degradation on the decrease strength properties of composites produced by injection molding based on a polylactide (PLA). In order to carry out the research, 9 compositions were prepared with the 5 and 15% by mass basalt fibers (BF) content and 2% addition of metal nanoparticles. Additionally, each of the composites had a 2% addition of a compatibilizer - a miscibility promoter. In order to assess the strength properties, the composites were subjected to a tensile, bending and impact tests. Hydrolytic degradation was performered in physiological saline solution at 40°C. SEM micrographs of samples breakthroughs were taken to assess the effects of enhancement and the homogenization. The test results showed that the addition of BF increased the tensile and bending strength, and also increased the stiffness of the composition. After 7 weeks of hydrolytic degradation there was a significant 30-50% decrease in the strength and stiffness of the materials. The addition of antimicrobial metal oxide nanoparticles decreases the strength properties. In the SEM photos after tensile tests the composites with the addition of ZnO nanoparticles, it could be observed cleavage fractures with areas of strong developed. The SEM photos of composites with the addition of CuO show more clearly the surfaces crystalline groups with BF in the matrix. The produced composites with BF and antibacterial metal nanoparticles can improve the functional properties of the injected elements for biomedical applications.

4

Green hybrid polyethylene composites for biomedical application

Kufel Anna, Kuciel Stanisław

Inżynieria Materiałowa

|

2022

|

Vol. 43, nr 4

5--9

EN

The aim of the research was to study green polyethylene hybrid composites reinforced with natural fillers. In our study the green high-density polyethylene produced from sugarcane-based ethanol was used as a matrix. The basalt fibers, corncob granules, coffee, hazelnut shells and tuff were added to the matrix. The influence of the temperature on the mechanical properties were investigated. Scanning electron microscopy was used to assess the quality of adhesion of the natural fillers to the polymer matrix.

PL

Celem badań było wytworzenie hybrydowych kompozytów na osnowie zielonego polietylenu wzmocnionych naturalnymi napełniaczami. Polietylen o dużej gęstości wyprodukowany z trzciny cukrowej został użyty jako matryca polimerowa. Do matrycy dodawano włókna bazaltowe, śrutę kukurydzianą, kawę, łupiny orzechów laskowych i tuf. Zbadano wpływ temperatury na właściwości mechaniczne. Skaningowy mikroskop elektronowy został użyty, aby ocenić jakość adhezji naturalnych napełniaczy do polimerowej osnowy.

5

Development and mechanical characterization of polylactide green composites reinforced with natural fibers

Mazur Wiktoria, Mazur Kamila E., Kuciel Stanisław

Inżynieria Materiałowa

|

2021

|

Vol. 42, nr 2-3

33--38

EN

An attempt was made to modify compostable polymer composites based on polylactide (PLA). Composites based on PLA with the addition of coconut fibers, wood fibers, flax fibers and corn particles were produced, and their weight friction was 15%. The composites prepared by means of injection molding were subjected to mechanical characteristics (tensile, bending and impact strength). Due to the intended use (elements of small orthoses) of the produced materials, composites were subjected to hydrolytic degradation in physiological saline solution at 38°C. The test results showed that the addition of natural fillers will positively affect the stiffness of the produced composites, with a slight decrease in tensile strength. The highest values were obtained for composites with the addition of wood fibers, where the improvement of Young’s modulus was approx. 50%, while the decrease in tensile strength was only 8% compare to unmodified PLA. Additionally, a decrease in mechanical properties was observed after 42 days of incubation in water. The lowest decrease in the properties obtained during the flexural tests was characteristic of unmodified PLA, while the highest decrease was observed in composites with bamboo fiber. The research objective constructed in this way confirms the validity of the using biobased fillers. The produced composites not only have high mechanical properties, but are also an excellent alternative to petrochemical polymer composites, the recycling of which is burdensome for the human natural environment.

PL

Podjęto próbę modyfikacji kompostowalnych kompozytów polimerowych na osnowie polilaktydu (PLA). Wytworzone zostały kompozyty na bazie PLA z dodatkiem włókien kokosowych, mączki drzewnej, włókien lnianych oraz cząstek kukurydzy, a ich udział wagowy wynosił 15%. Tak przygotowane kompozyty za pomocą formowania wtryskowego zostały poddane charakterystyce mechanicznej (rozciąganie, zginanie oraz udarność). Ze względu na przewidziane zastosowanie (elementy małych ortez) wytworzonych materiałów zostały one poddane hydrolitycznej degradacji w roztworze soli fizjologicznej w temperaturze 38°C. Wyniki badań pokazały, że dodatek naturalnych napełniaczy pozytywnie wpłynął na sztywność wytworzonych kompozytów, przy równoczesnym nieznacznym spadku wytrzymałości na rozciąganie. Najwyższe wartości uzyskano dla kompozytów z dodatkiem mączki drzewnej, gdzie poprawa modułu Younga wynosiła ok. 50%, a spadek wytrzymałości na rozciąganie wynosił tylko 8% w porównaniu z niemodyfikowanym PLA. Dodatkowo zaobserwowano pogorszenie właściwości mechanicznych po 42 dniach inkubacji w wodzie. Najmniejsze różnice we właściwościach otrzymanych podczas próby zginania zaobserwowano dla niemodyfikowanego PLA, a największe dla kompozytów z włóknem bambusowym. Tak skonstruowany cel badań potwierdza słuszność stosowania biopochodnych napełniaczy. Wytworzone kompozyty nie tylko posiadają bardzo dobre właściwości mechaniczne, ale również są doskonałą alternatywą dla petrochemicznych kompozytów polimerów, których recykling obciąża naturalne środowisko człowieka.

6

Composites based on polypropylene modified with natural fillers to increase stiffness

Kufel Anna, Kuciel Stanisław

Technical Transactions

|

2019

|

Vol. 116, iss. 1

187--195

EN

Composites based on a polypropylene matrix with coffee ground powder, wood flour and tuff of a mass weight of 12.5wt% were produced by the method of injection moulding. Tests of tensile and bending strength properties were carried out and Charpy impact was determined at three temperatures: -24°C, 22°C and 80°C. Scanning electron microscopy (SEM) images were taken to assess the effects of reinforcement and homogenization of mixtures and to determine the characteristics of the microstructure. Composites with 12.5wt% coffee ground powder, wood flour and tuff were characterized by an increase the elastic modulus. Tensile strength slightly decreased for composites with ground coffee grains and tuff.

PL

Wytworzono kompozyty na osnowie polipropylenu modyfikowane zmieloną kawą, mączką drzewną oraz tufem w ilości masowej 12.5%. Kompozyty zostały wytworzone metodą formowania wtryskowego. Została wykonana statyczna próbę rozciągania oraz zginania, a także próba udarności w trzech temperaturach eksploatacji: -24°C, 22C°, 80°C. W celu określenia charakterystyki i zbadania wpływu wzmocnienia oraz homogenizacji mieszaniny wykonano zdjęcia na skaningowym mikroskopie elektronowym. Kompozyty z 12.5wag.% zawartością kawy, mączki drzewnej lub tufu charakteryzują się zwiększonym modułem sprężystości oraz nieznacznym spadkiem sztywności dla kompozycji z kawą i tufem.