Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Mechanical and Thermal Properties of HDPE Thermoplastic with Oil Palm Boiler Ash Nano Filler

Bukit Nurdin, Sinulingga Karya, Abd Hakim S., Sirait Makmur, Bukit Bunga Fisikanta

Journal of Ecological Engineering

|

2023

|

Vol. 24, nr 9

355--363

EN

This study aims to determine the mechanical and thermal properties of high density polyethylene (HDPE) thermoplastic nanocomposite with oil palm boiler ash (OPBA) filler made by coprecipitation method and synthesized with PEG 6000 surfactant with OPBA-PEG 6000 filler variations. The filler composition used was HDPE/OPBA (100/0, 98/2, 96/4, 94/6, 92/8, 90/10) wt%. Nanocomposites were prepared using a Rheomixer HAAKE Polylab OS System at 150°C and 60 rpm for 10 minutes. Mechanical properties of HDPE with increased OPBA filler content is beyond a certain threshold, the tensile strength of the HDPE composite may start to decrease. This decrease can be attributed to several factors. Firstly, as the filler content increases, the HDPE matrix may become less effective in transferring stress, resulting in reduced load-bearing capacity. This is confirmed from the SEM results that the filler agglomerates and cracks occur in the composite. The composite material may exhibit a lower Young’s modulus compared to pure HDPE with low Young’s modulus tend to have high elongation at break which indicatie a flexible and ductile composite. The melting point of peaks 1 and 2 on 0% filler and other fillers did not change significantly even at certain compositions the melting point decreased after adding filler.

2

Characterization of Nanocomposite Mixture Polyvinyl Alcohol and Rice Husk Ash

Sirait Makmur, Sinulingga Karya, Siregar Nurdin

Journal of Ecological Engineering

|

2023

|

Vol. 24, nr 11

268–273

EN

Rice husk ash (RHA) nanoparticles were prepared to be applied as a filler in the formation of Polyvinyl Alcohol (PVA) nanocomposites. The manufacture of rice husk ash nanoparticles involved the Ball Mill method and the coprecipitation method, while the manufacture of Polyvinyl Alcohol nanocomposite membranes and rice husk ash was carried out by the sol-gel method. The results of XRD analysis using Match software indicated that the crystal structure of rice husk ash is monoclinic with a particle size of 16.55 nm. The mechanical test results obtained the largest elastic modulus of 29.28 MPa in 3% rice husk ash mixture, the largest tensile test of 8.83 MPa in 1% rice husk ash mixture, and the largest elongation at break of 82.08% in 4% rice husk ash mixture. The addition of rice husk ash as a filler can improve the mechanical properties of PVA/rice husk ash nanocomposites.

3

Influence of surface-modified nanoclay on the flexural strength of unsaturated polyester resin

Stępka Dominik

Inżynieria Materiałowa

|

2023

|

Vol. 44, nr 5

5--10

EN

This study delves into the influence of surface-modified nanoclay on the flexural strength of Unsaturated Polyester Resins (UPRs). UPRs, known for their robust mechanical properties, find extensive applications across various industries. With the aim of further enhancing these properties, nanofillers, specifically surface-modified nanoclay, were incorporated into the resin matrix. Our research revealed a significant improvement in flexural strength with an optimal nanoclay addition of 0.1% by weight. However, the morphological analysis identified the presence of nanoclay agglomerates, indicating potential areas for optimization in the dispersion process. The findings present a promising direction for developing advanced UPR-based materials, emphasizing the pivotal role of nanofillers in achieving superior mechanical performance.

PL

Analizowano wpływ nanoglinki o modyfikowanej powierzchni na wytrzymałość na zginanie nienasyconych żywic poliestrowych (UPR). UPR, znane ze swoich solidnych właściwości mechanicznych, znajdują szerokie zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu. W celu dalszej poprawy tych właściwości do matrycy żywicznej wprowadzono nanonapełniacz, a dokładnie nanoglinkę z modyfikowaną powierzchnią. Badania wykazały znaczną poprawę wytrzymałości na zginanie przy optymalnym dodatku nanoglinki w ilości 0,1% mas. Analiza morfologiczna wykazała obecność aglomeratów nanoglinki, wskazując potencjalne obszary optymalizacji w procesie dyspersji. Odkrycia wyznaczają obiecujący kierunek rozwoju zaawansowanych materiałów na bazie UPR, podkreślając kluczową rolę nanonapełniaczy w osiąganiu doskonałych parametrów mechanicznych.

4

Effect of Hybrid Filler Oil Palm Boiler Ash – Bentonite on Thermal Characteristics of Natural Rubber Compounds

Frida Erna, Bukit Nurdin, Bukit Ferry Rahmat Astianta, Bukit Bunga Fisikanta

Ecological Engineering & Environmental Technology

|

2023

|

Vol. 24, iss. 2

205--213

EN

The concept of hybrid fillers by combining several types of fillers, especially with the inclusion of nanoscale filler particles, has attracted the attention of many researchers. The addition of filler to the rubber compound can improve the thermal properties. This study aims to analyze the effect of filler hybrid oil palm boiler ash (OPBA) –bentonite on thermal characteristics natural rubber compounds. The coprecipitation method was used in preparing OPBA, and CTAB surfactant was added in bentonite preparation. Meanwhile, compound preparation was carried out by inserting SIR 20 into an open mill machine. Characterization was done by XRD, FTIR, SEM, mechanical and thermal properties. In general, the compounds did not show a change in peak position. Peaks of 2Ө = 44° and 64°. Bonds at 2849–2917 cm-1 were associated with asymmetric methyl stretching vibrations. The peaks of 1000–650 cm-1 showed C = C-H bending. The compound morphology shows torn lines with branching. Furthermore, in general, the mechanical properties of the compound increased with the addition of OPBA/bentonite filler. Differential Scanning Calorimetry compound data showed an increase in the number of peaks in the sample with 10 wt% filler.

5

Study of thermal stability and energy of activation of epoxy composites with particles of synthesised powder mixture for increasing reliability of vehicles

Komsta Henryk, Vitenko Tetiana, Buketov Аndrii, Syzonenko Оlha, Bezbakh Оleh, Torpakov Andrii, Kruglyj Dmytro, Appazov Eduard, Popovych Pavlo, Rybicka Iwona

Zeszyty Naukowe. Transport / Politechnika Śląska

|

2021

|

z. 110

73--86

EN

The prospective of the application of new materials on a polymer base is shown in this work. Given that developed composites can be efficiently used for protection of equipment that is operated at elevated temperatures, the impact of the nature and content of powder mixture, synthesised by high voltage electric discharge, on the thermophysical properties of epoxy composites were studied. Epoxy diane oligomer was chosen as the main component of the binder during the formation of the composites. Polyethylene polyamine hardener was used for cross-linking of epoxy composites, which allows hardening of materials at room temperatures. The selection of powder mixture, synthesised by high voltage electric discharge, for increase of thermophysical properties of developed materials was justified. More so, thermal stability and activation energy of epoxy composites were studied. Permissible limits of the temperature, at which developed materials can be used, were established based on the conducted tests of thermophysical properties of materials, filled by powder mixture, synthesised by high voltage electric discharge.

6

Wykorzystanie haloizytu w układach izolacyjnych

Gryzło Katarzyna, Górecki Lech, Halama Agnieszka

Inżynieria Elektryczna

|

2021

|

nr 8

10--11

PL

Napełniaczem, który stał się ostatnio przedmiotem badań wdrożeniowych wielu ośrodków badawczych, jest haloizyt. Minerał ten jest przedmiotem intensywnych badań nad możliwością zastosowania go w kompozytach polimerowych w celu poprawy ich właściwości. Użycie haloizytu do modyfikacji jest prostsze i tańsze niż w przypadku np. montmorylonitu, miki czy kaolinu. Łatwiej i szybciej można go też rozdrabniać i dyspergować.

7

Haloizyt jako napełniacz lakierów elektroizolacyjnych

Halama Agnieszka, Górecki Lech, Gryzło Katarzyna

Inżynieria Elektryczna

|

2021

|

nr 6

40--43

PL

Właściwości kompozytów polimerowych w istotny sposób zależą od zastosowanego napełniacza, jego budowy, kształtu i wielkości. Poszukiwane są tanie napełniacze, które obok poprawy właściwości w istotny sposób nie wpłyną na cenę wyrobów gotowych. Mineralne napełniacze warstwowe, takie jak: węglan wapnia, talk, kaolin, wollastonit, siarczan baru, kwarc czy napełniacze na bazie montmorylonitu ze względu na swe cechy fizykochemiczne i niską cenę zyskały w ostatnich latach dużą popularność na rynku tworzyw kompozytowych. Napełniaczem, który stał się ostatnio przedmiotem badań wdrożeniowych wielu ośrodków na całym świecie, jest haloizyt. W ostatnich latach ukazało się ponad 600 fachowych publikacji na ten temat, a w USA jest on już oferowany jako handlowy napełniacz do przemysłowego zastosowania dla określonej grupy polimerów: Dragonit [1] i Pleximer [2].

8

Hyperelastic models for the description and simulation of rubber subjected to large tensile loading

Jebur Q.H., Jweeg M.J., Al-Waily M., Ahmad H.Y., Resan K.K.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2021

|

Vol. 108, nr 2

75--85

EN

Purpose: Rubber is widely used in tires, mechanical parts, and user goods where elasticity is necessary. Some essential features persist unsolved, primarily if they function in excessive mechanical properties. It is required to study elastomeric Rubber's performance, which is operational in high-level dynamic pressure and high tensile strength. These elastomeric aims to increase stress breaking and preserve highly pressurised tensile strength. Design/methodology/approach: The effects of carbon black polymer matrix on the tensile feature of different Rubber have been numerically investigated in this research. Rubber's material characteristics properties were measured using three different percentages (80%, 90%and 100%) of carbon black filler parts per Hundreds Rubber (pphr). Findings: This study found that the tensile strength and elongation are strengthened as the carbon black filler proportion increases by 30%. Practical implications: This research study experimental tests for Rubber within four hyperelastic models: Ogden's Model, Mooney-Rivlin Model, Neo Hooke Model, Arruda- Boyce Model obtain the parameters for the simulation of the material response using the finite element method (FEM) for comparison purposes. These four models have been extensively used in research within Rubber. The hyperelastic models have been utilised to predict the tensile test curves—the accurate description and prediction of elastomer rubber models. For four models, elastomeric material tensile data were used in the FEA package of Abaqus. The relative percentage error was calculated when predicting fitness in selecting the appropriate model—the accurate description and prediction of elastomer rubber models. For four models, elastomeric material tensile data were used in the FEA package of Abaqus. The relative percentage error was calculated when predicting fitness in selecting the appropriate model. Numerical Ogden model results have shown that the relative fitness error was the case with large strains are from 1% to 2.04%. Originality/value: In contrast, other models estimate parameters with fitting errors from 2.3% to 49.45%. The four hyperelastic models were tensile test simulations conducted to verify the efficacy of the tensile test. The results show that experimental data for the uniaxial test hyperelastic behaviour can be regenerated effectively as experiments. Ultimately, it was found that Ogden's Model demonstrates better alignment with the test data than other models.

9

Wpływ dodatku środka porującego i napełniacza na wybrane właściwości wyprasek wtryskowych z poliamidu 6 i polipropylenu

Palutkiewicz Paweł, Bold Marta

Przemysł Chemiczny

|

2020

|

T. 99, nr 1

145--148

PL

Przedstawiono wyniki badania wybranych właściwości litych i porowatych wyprasek wtryskowych. Zbadano wpływ dodatku poroforu i dodatku napełniaczy (włókno szklane i włókno węglowe, dodawane w ilości 15 i 30% mas.) na właściwości wyprasek z PP i PA6. Włókno szklane dodawano do PA6, a włókno węglowe do PP. Porofor dozowano w ilości 1% mas. dla wyprasek z PA6 i PP. Przedstawiono wpływ dodatków na takie właściwości, jak masa, grubość, twardość i wytrzymałość na rozciąganie. Przedstawiono też wyniki badań mikroskopowych. Wykazano, że dodatek napełniacza ma większy wpływ na właściwości wyprasek niż dodatek poroforu. Dodanie poroforów obniża masę wyprasek, twardość i wytrzymałość na rozciąganie. Oba napełniacze przyczyniają się do znacznego wzrostu masy i wytrzymałości na rozciąganie badanych tworzyw.

EN

Com. polyamide and polypropylene were modified by addn. of a blowing agent (1% by mass) and glass and C fiber fillers (15 and 30% by mass). The effect of additives on mass, thickness, hardness and tensile strength as well as on the structure of composite moldings was studied. The addn. of the blowing agent resulted in a decrease in mass, hardness and tensile strength of the test pieces, while the addn. of the fillers resulted in an improvement of the properties.

10

Biodegradable polymer composites used in rapid prototyping technology by Melt Extrusion Polymers (MEP)

Bulanda Katarzyna, Oleksy Mariusz, Oliwa Rafał, Budzik Grzegorz, Przeszłowski Łukasz, Mazurkow Aleksander

Polimery

|

2020

|

T. 65, nr 6

430--436

EN

Appropriate selection of polymeric materials enables their wide application not only in machine construction elements, suspension and interior equipment of vehicles. Simultaneously with the development of new polymer materials, the processes of their processing developed. This also applies to incremental technologies. Rapid prototyping methods using 3D printers are largely based on various types of polymer materials. Currently, 3D printing is a well-known technique for producing functional elements, especially the Melt Extrusion Polymers (MEP) method, which is the oldest of the known techniques of spatial production. The main reason of the technology is designing and then manufacturing parts for many fields, including engineering, medicine, as well as the automotive and aviation industries. The article is a review of the literature on the use of composites based on thermoplastic polymers to develop new polymer materials used for 3D printing by MEP.

PL

Odpowiedni dobór materiałów polimerowych umożliwia ich szerokie zastosowanie nie tylko w elementach konstrukcji maszyn, ale i zawieszenia oraz wyposażenia wnętrza pojazdów. Jednocześnie z opracowaniem nowych materiałów polimerowych nastąpił rozwój procesów ich przetwórstwa. Dotyczy to również technologii przyrostowych. Metody szybkiego prototypowania z zastosowaniem drukarek 3D w dużej mierze wykorzystują różnego rodzaju materiały polimerowe. Obecnie druk 3D jest dobrze poznaną techniką wytwarzania elementów funkcjonalnych, szczególnie metodą osadzania stopionego polimeru Melt Extrusion Polymers (MEP), która stanowi najstarszą spośród poznanych technik wytwarzania przestrzennego. Jej głównym celem jest projektowanie, a następnie wytwarzanie części dla wielu dziedzin, m.in.: inżynierii, medycyny, a także przemysłu motoryzacyjnego, samochodowego oraz lotniczego. Artykuł stanowi przegląd literatury dotyczącej wykorzystania kompozytów na osnowie polimerów termoplastycznych do opracowania nowych materiałów polimerowych stosowanych do druku 3D metodą MEP.

11

Brazeability and Microstructure of Ag-28Cu Microjoining Filler Produced by High Energy Ball Milling

Sharma Ashutosh, Chae Myoung Jin, Ahn Byungmin

Archives of Metallurgy and Materials

|

2020

|

Vol. 65, iss. 4

1323--1327

EN

In this paper, we have studied the evolution of morphology and brazing behavior of Ag-28Cu alloy filler processed by high energy ball milling. The milling of the powder mixture was carried out for 40 h. The structural and morphological analyses were performed by the X-ray diffraction and scanning electron microscopy. The melting temperature of the braze filler was determined by differential thermal analysis. The filler wetting properties were assessed from the spread area ratio measurements on various Ti substrates. The results indicate that the ball milling can effectively depress the filler melting point and enhance the brazeability. The milled powder mixture showed Ag(Cu) solid solution with a crystallite size of 174-68 nm after 40 h. It was shown that the high energy ball milling can be a potential method to develop low temperature brazing fillers for advanced microjoining applications.

12

The use of coffee bean post-extraction residues as a filler in plywood technology

Daniłowska Anita, Kowaluk Grzegorz

Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW. Forestry and Wood Technology

|

2020

|

No. 109

24--31

EN

The use of coffee bean post-extraction residues as a filler in plywood technology. The aim of the research was to determine the influence of post-extraction coffee beans used as a glue mass filler for the plywood glue joint on their selected mechanical and physical features. In the scope of the research the plywood of different content of post-extraction coffee beans in glue mass have been produced in laboratory conditions, as well, as reference material, the plywood with wheat flour as a glue mass filler have been made. The investigated material has been tested according to different features, including measurement of the plywood density profile, static bending strength and modulus of elasticity, shear strength, water absorption, as well as resistance to axial removal of screws. The significant reduction of bending strength, modulus of elasticity when bending, shear strength, as well as resistance to axial removal of screws has been found for samples with coffee bean residues, when referred to reference plywood. Also, decreasing penetration depth of coffee residues filled glue mass has been noted, with the coffee bean post-extraction residues content raise.

PL

Wykorzystanie pozostałości poekstrakcyjnych ziaren kawowca jako wypełniacza w technologii sklejek. Celem badań było określenie wpływu różnego udziału pozostałości poekstrakcyjnych ziaren kawowca, zastosowanych jako wypełniacz w masie klejowej w technologii sklejki, na wybrane właściwości sklejki. W zakresie badań zostały wytworzone sklejki w warunkach laboratoryjnych z różnym udziałem pozostałości poekstrakcyjnych ziaren kawowca w postaci mączki, jako wypełniacza w masie klejowej. Wytworzono również sklejki referencyjne, do których wytworzenia zastosowano mąkę pszenną jako wypełniacz w masie klejowej. Powstałe próbki zostały scharakteryzowane pod kątem ich wybranych właściwości fizycznych i mechanicznych. Przeprowadzone zostały badania profilu gęstości, wytrzymałości na zginanie statyczne i modułu sprężystości przy zginaniu, wytrzymałości na ścinanie przez rozciąganie, nasiąkliwości oraz oporu przy osiowym wyciąganiu wkrętów. Zauważono istotny spadek badanych wytrzymałości w porównaniu do wytrzymałości próbek referencyjnych (z mąką pszenną jako wypełniaczem masy klejowej). Odnotowano znacznie mniejszą penetrację masy klejowej w głąb struktury fornirów wraz ze wzrostem udziału badanego wypełniacza.

13

The possible reduction of phenol-formaldehyde resin spread rate by its nanocellulose-reinforcement in plywood manufacturing process

Kawalerczyk Jakub, Dziurka Dorota, Mirski Radosław

Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW. Forestry and Wood Technology

|

2020

|

No. 111

21--26

EN

The possible reduction of phenol-formaldehyde resin spread rate by its nanocellulose-reinforcement in plywood manufacturing process. The aim of the study was to investigate the possibility of phenol-formaldehyde (PF) resin consumption in plywood by its reinforcement with cellulosic nanoparticles (NCC). In order to determine the possible reduction of resin spread rate bonding quality was assessed both after boiling in water for 24h and after ageing test including i.e. boiling in water. Studies have shown that the addition of nanocellulose made it possible to significantly reduce the amount of the applied adhesive. Reference samples were characterized by similar shear strength values to experimental plywood manufactured with the adhesive application of 140 g/m2. NCC-reinforcement resulted also in the increase of mechanical properties such as modulus of elasticity and bending strength. The analysis of the data confirmed the tendency observed during bonding quality evaluation and it was concluded that resin modification allowed to reduce its spread rate by 30 g/m2.

PL

Możliwość obniżenia ilości nanoszonej żywicy PF w produkcji sklejki poprzez jej modyfikację z wykorzystaniem nanocelulozy. Celem badań było określenie możliwości obniżenia ilości nanoszonej na forniry żywicy fenolowo-formaldehydowej (PF) poprzez jej modyfikację z wykorzystaniem nanocelulozy. Zbadana została jakość sklejenia sklejki zarówno po moczeniu w wodzie przez 24 h, jak i po gotowaniu. Na podstawie otrzymanych wyników stwierdzono, iż nanomodyfikacja żywicy pozwoliła na zmniejszenie ilości mieszaniny klejowej nanoszonej w procesie produkcyjnym sklejki. Próbki referencyjne charakteryzujące się naniesieniem w ilości 170 g/m2 osiągnęły wartości na poziomie próbek wytworzonych z naniesieniem modyfikowanej żywicy w ilości 140 g/m2. Dodatek nanocelulozy spowodował również poprawę właściwości mechanicznych sklejki takich jak moduł sprężystości czy wytrzymałość na zginanie. Na podstawie uzyskanych wyników stwierdzono, iż wprowadzenie nanocząstek do żywicy PF pozwoliło na obniżenie ilości nanoszonej żywicy o 30 g/m2.

14

Powtarzalność właściwości mieszanek i wulkanizatów kauczuku butadienowo-styrenowego zawierających niezależne próby sadzy popirolitycznej otrzymanej w wyniku pirolizy opon

Dębek Cezary

Elastomery

|

2019

|

T. 23, nr 1

3--16

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań powtarzalności właściwości mieszanek i wulkanizatów kauczuku butadienowo-styrenowego zawierających niezależne próby sadzy popirolitycznej. Dla porównania zbadano analogiczne mieszanki i wulkanizaty zawierające sadze techniczne N550, N772 oraz kaolin. Stwierdzono, że sadza popirolityczna nadaje mieszankom wysoką lepkość Mooneya. Uzyskane wartości lepkości dla trzech prób sadzy są powtarzalne, mieszczą się w zakresie ±5%. Mieszanki z próbami sadzy popirolitycznej mają wartości czasu optimum wulkanizacji (t90) zbliżone do wartości t90 mieszanek zawierających sadze techniczne. Rozrzut wartości t90 jest większy i wynosi ±14%. Stwierdzono, że im więcej związków siarki i cynku zawiera sadza popirolityczna, tym większa jest szybkość wulkanizacji. Poszczególne próby sadzy popirolitycznej nadają wulkanizatom SBR powtarzalną i wysoką twardość, równą wulkanizatowi z sadzą aktywną N550 i dużo wyższą niż twardość wulkanizatu zawierającego sadzę N772 czy kaolin. Wartości wytrzymałości na zerwanie (TSb) wulkanizatów z próbami sadzy popirolitycznej są również powtarzalne, jednakże znacznie niższe niż uzyskane dla wulkanizatu z sadzą N550 i N772. Podobnie odporność na ścieranie wulkanizatów z próbami sadzy popirolitycznej osiąga zbliżone wartości, ale jest wyraźnie mniejsza niż wulkanizatów z sadzą N550, N772, jednak większa niż wulkanizatów z kaolinem. Sadza popirolityczna ma niekorzystne cechy, które osłabiają możliwy efekt wzmacniający wynikający z dość wysokiej wartości liczby jodowej (ok. 50 g/kg). Mogą nimi być: obecność znacznej ilości części mineralnych, niedostateczne rozdrobnienie cząstek sadzy, zmieniona struktura powierzchni cząstek pierwotnych sadzy czy obecność ciężkich olejów popirolitycznych i oligomerycznych substancji kauczukowych wynikających z procesu pirolizy.

EN

The paper presents the results of studies on the repeatability of properties of compounds and vulcanizates of styrene-butadiene rubber containing independent samples of pyrolytic carbon black. For comparison, analogous compounds and vulcanizates containing technical carbon black N550, N772 and kaolin were examined. It was found that pyrolytic carbon black gives the compounds high Mooney viscosity. The obtained viscosity values for the three carbon black tests are repeatable, within the range of ±5%. Compounds with pyrolytic carbon black samples have optimum vulcanization time (t90) values similar to those of compounds containing technical carbon black. The dispersion of the t90 values is greater and is ±14%. It was found that the more sulphur and zinc compounds containing pyrolytic carbon black, the higher the rate of vulcanization. Individual samples of pyrolytic carbon black give SBR vulcanizates a high and reproducible hardness equal to that of carbon black vulcanizate N550 and much higher than that of carbon black vulcanizate N772 or kaolin. Tensile strength at break (TSb) values of vulcanizates with pyrolytic carbon black samples are also repeatable, but much lower than those obtained for carbon black vulcanizate N550 and N772. Similarly, the abrasion resistance of vulcanizates with pyrolytic carbon black samples reaches similar values, but is significantly lower than that of vulcanizates with carbon black N550, N772, but higher than that of vulcanizates with kaolin. Pyrolytic carbon black has unfavourable features which weaken the possible amplifying effect resulting from the relatively high iodine value (approx. 50 g/kg). These can be: the presence of a significant amount of mineral parts, insufficient fineness of carbon black particles, altered surface structure of primary carbon black particles or the presence of heavy pyrolytic oils and oligomeric rubber substances resulting from pyrolysis process.

15

The influence of surface physicochemistry of solid fillers on dispersion in polyurea systems

Dobrosielska Marta, Pakuła Daria, Sztorch Bogna, Popiół Maciej, Klonowski Bartosz, Brząkalski Dariusz, Marciniec Bogdan, Przekop Robert E.

Composites Theory and Practice

|

2019

|

R. 19, nr 2

83--90

EN

Polyurea coatings are obtained by hydrodynamic spraying by means of high-pressure, spray-coatingequipment. A chemical reaction between the isocyanate and amine components occurs in the time of approximately 6 seconds, which enables use of the coated object almost immediately after coating application. Polyurea coating modification results in changes in their properties and a cost reduction. In this work modifiers such as expanded graphite, talc and chalk, which are inexpensive, easily commercially obtainable fillers were employed. The curing degree was measured by FT-IR spectroscopy, thermal stability by thermogravimetric analysis (TG) and phase transition temperatures by differential scanning calorimetry (DSC). For the systems stored under different conditions, the tensile strength and Shore hardness in the D scale were also measured. SEM/EDS analysis was performed to assess the dispersion of the modifiers in the polyurea coatings. To determine the hydrophobic-hydrophilic character, contact angle analyses were performed. The addition of the fillers improves some of the parameters, e.g. the thermal stability and mechanical properties.

PL

Powłoki polimocznikowe otrzymywane są na drodze natrysku hydrodynamicznego za pomocą wysokociśnieniowych aparatów do powlekania natryskowego. Reakcja chemiczna pomiędzy składnikiem izocyjanianowym a aminowym następuje w czasie około 6 sekund, dzięki czemu możliwe jest użytkowanie powleczonego elementu niemal natychmiast po aplikacji. Modyfikacja powłok polimocznikowych powoduje zmianę ich właściwości oraz obniżenie kosztów produkcji. W pracy wykorzystano takie modyfikatory, jak grafit ekspandowany, talk oraz kredę, które są tanimi, łatwo dostępnymi komercyjnie napełniaczami. Stopień dosieciowania powłok badano za pomocą analizy spektroskopowej FT-IR, stabilność termiczną określono przy użyciu analizy termograwimetrycznej (TG), a temperatury przejść fazowych za pomocą skaningowej kalorymetrii różnicowej (DSC). Dla układów przechowywanych w różnych warunkach wykonano również badania odporności powłok na rozciąganie oraz zbadano twardość w skali Shore’a D. W celu określenia charakteru hydrofobowo-hydrofilowego przeprowadzono badania kąta zwilżania. Zbadano również dyspersję napełniaczy stałych w polimerze za pomocą skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM) oraz określono skład chemiczny układów techniką EDS. Dodatek napełniaczy powoduje polepszenie niektórych parametrów, m.in. stabilności termicznej czy właściwości mechanicznych.

16

Effect of Nature and Amount of Polypropylene Composite Filler on the Productivity of Extruder with the Cylinder Equipped with Grooves

Krasinskyi Volodymyr, Moravskyi Volodymyr, Suberlyak Oleh, Sikora Janusz W., Jachowicz Tomasz

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2019

|

Vol. 13, no 4

264--269

EN

The effect of grooves number in the feed section and screw length as well as filler nature and content on the productivity of single-screw extruder has been examined. Compositions based on polypropylene with glass fibers, talc and chalk were used for research. It is established that the number of grooves in the feed section and the length of the screw differently affect the productivity of a single screw extruder depending on the nature and content of the filler. This effect is shown to be most significant for polypropylene compositions with mineral powders (talc and chalk).

17

Zastosowanie haloizytu jako napełniacza do produkcji sztywnych pianek poliuretanowo-poliizocyjanurowych

Paciorek-Sadowska J., Borowicz M., Czupryński B., Liszkowska J., Tomaszewska E.

Polimery

|

2018

|

T. 63, nr 3

185--190

PL

Przedmiotem badań były nowe sztywne pianki poliuretanowo-poliizocyjanurowe (PUR-PIR), modyfikowane haloizytem (DOA). Zawartość napełniacza wynosiła 0–20 % mas. w stosunku do sumy mas poliolu i poliizocyjanianu użytych do syntezy pianek. Zbadano właściwości termoizolacyjne, mechaniczne, starzeniowe oraz palność otrzymanych materiałów. Stwierdzono, że modyfikacja pianek PUR-PIR za pomocą DOA w ilości do 20 % mas. pozwala na uzyskanie pianek o lepszych właściwościach termoizolacyjnych, mniejszej kruchości i chłonności wody w porównaniu z pianką niemodyfikowaną. Dodatek DOA pozwolił także na zmniejszenie palności pianek.

EN

Novel rigid polyurethane-polyisocyanurate foams (PUR-PIR) modified by addition of halloysite (DOA) were the focus of this research. The filler content was in the range of 0–20 wt % in relation to the sum of the masses of the used polyol and polyisocyanate. The thermoinsulating, mechanical and aging properties as well as the flammability of the obtained materials were investigated. It has been found that the modification of PUR-PIR system by using up to 20 wt % DOA allows to produce foams with better thermoinsulating properties, lower brittleness and water absorption compared to unmodified ones. Also, the flammability of the foams was reduced.

18

Możliwości zastosowania poużytkowych tonerów w mieszankach kauczukowych

Dębek C.

Elastomery

|

2018

|

T. 22, nr 1

19--37

PL

W artykule przedstawiono właściwości odzyskanego na drodze recyklingu tonera stosowanego w drukarkach laserowych oraz właściwości mieszanek i wulkanizatów kauczuków SBR, NBR i EPDM zawierających toner w roli napełniacza. W celu porównania właściwości mieszanek i wulkanizatów wykonano analogiczne mieszanki zawierające sadze techniczne N330, N550 oraz N772. Uzyskane wyniki oceniono ze względu na możliwości aplikacji recyklingowego tonera jako napełniacza w wyrobach gumowych. Stwierdzono możliwość zastosowania tonera jako napełniacza w wulkanizatach NBR, ponieważ uzyskuje się zadowalające właściwości mechaniczne, poprawę właściwości przerobowych oraz odporności na starzenie cieplne.

EN

The paper presents the properties of recycled toner used in laser printers and the properties of rubber compounds and vulcanizates of SBR, NBR and EPDM rubbers containing toner as a filler. To compare the properties of rubber compounds and vulcanizates, analogous rubber mixes containing technical grade carbon blacks: N330, N550 and N772 were made. Obtained results were evaluated because of the possibility of recycling toner as a filler in rubber products. It has been found possible to use toner as a filler in NBR vulcanizates because it provides satisfactory mechanical properties, improvement of processing properties and resistance to thermal ageing.

19

Kompozyty gumowe zawierające napełniacz pozyskany w procesie recyklingu małogabarytowych elektrośmieci

Dębek C.

Elastomery

|

2018

|

T. 22, nr 3

187--199

PL

W poprzednim artykule przedstawiono właściwości odzyskanego w procesie recyklingu tonera stosowanego w drukarkach laserowych oraz właściwości standardowych mieszanek i wulkanizatów kauczuków SBR, NBR i EPDM zawierających toner w roli napełniacza. Jak wykazały badania, zastosowanie odzyskanego tonera jako napełniacza w mieszankach kauczuków niepolarnych, np. EPDM, nie jest celowe, chociaż wprowadzony w mniejszych ilościach może być plastyfikatorem mieszanek EPDM. Stwierdzono natomiast możliwość zastosowania tonera jako napełniacza w mieszankach NBR, w których uzyskuje się poprawę właściwości przerobowych oraz odporności na starzenie cieplne wulkanizatów. W niniejszej pracy opisano właściwości mieszanek kauczukowych i wulkanizatów o skorygowanym składzie kompozycji na bazie kauczuków SBR, EPDM, NBR i zawierających poużytkowy, odzyskany toner w roli napełniacza. Skład kompozycji skorygowano poprzez uwzględnienie żywicy zawartej w tonerze (ok. 65% mas) po stronie składnika polimerowego (kauczukowego) oraz uzupełnieniu całkowitej ilości napełniacza do wartości w mieszankach porównawczych.

EN

The previous article presents the properties of recycled toner used in laser printers and the properties of standard mixes and vulcanizates of SBR, NBR and EPDM rubber containing toner as a filler. Research has shown that the use of recycled toner as a filler in non-polar rubber blends, e.g. EPDM, is useless, although introduced in smaller amounts can be a plasticizer of EPDM blends. However, it has been possible to use toner as a filler in NBR mixtures in which the processing properties and resistance to thermal aging of vulcanizates are improved. This work describes the properties of rubber mixtures and vulcanizates with improved composition based on SBR, EPDM, NBR rubbers and containing post-consumer recovered toner as a filler. Composition formula was adjusted by taking into account the resin contained in the toner (about 65% by mass) on the polymeric (rubber) component side and filling the total amount of filler to the value in the comparative blends.

20

Effects of Different Inorganic Fillers on Mechanical Properties and Degree of Conversion of Dental Resin Composites

Stencel R., Pakieła W., Barszczewska-Rybarek I., Żmudzki J., Kasperski J., Chladek G.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2018

|

Vol. 63, iss. 3

1361--1369

EN

The aim of the study was to evaluate the influence of different fillers on the chosen functional properties of experimental composites based on typical polymeric matrix, in order to understand the effect of different fillers on their properties and to develop a simple base composite for further investigations with experimental fillers, e.g. with antimicrobial properties. Previous experiments have been usually based on commercially available composites of unknown composition or compilation of monomers, without reinforcing fillers. Scanning electron microscopy was used to investigate the quality of fillers’ dispersion, which was satisfying. Results showed significant differences between materials’ diametral tensile strength (p = 0.0019), compressive strength (p < 0.0001), Vickers microhardness (p < 0.0001), flexural modules (p = 0.0018), and the degree of conversion (p < 0.0001), but flexural strength was not significantly different (p = 0.0583). Investigations indicated that no filler type had an especially positive impact on the mechanical properties, but reinforcement effect was achieved by proper compilation of silica nanofiller and variable glass fillers. Nanofiller decreased the degree of conversion.