Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Experimental Investigation of the Wettability of Protective Glove Materials: A Biomimetic Perspective

Irzmańska Emilia, Jastrzębska Aleksandra, Kaczmarek Łukasz, Adamus-Włodarczyk Agnieszka

Autex Research Journal

|

2022

|

Vol. 22, no. 4

427--437

EN

The objective of the present work was to evaluate the surface wettability of commercially available polymeric protective gloves, as well as to determine the effects of their surface topography in conjunction with the glove material on the hydrophobic properties of the final products, together with surface free energy (SFE) and work of adhesion. The geometric structures imparted to the surface led to different levels of hydrophobicity and SFE. Most of the studied materials were characterized by good wettability properties. It was shown that a textured surface topography affects wettability. The highest SFE was found for nitrile butadiene rubber materials. All materials except for nitrile butadiene rubber exhibited good hydrophobic properties and relatively low work of adhesion.

2

Wpływ działania plazmy niskotemperaturowej na zmiany zwilżalności wybranych polimerów

Hołysz Lucyna, Kamela (Rymuszka) Diana, Terpiłowski Konrad, Chibowski Emil

Wiadomości Chemiczne

|

2021

|

[Z] 75, 9-10

1270--1295

EN

The effects of air, oxygen and argon plasma treatment on wetting and energetic properties of polymers: polymethylmethacrylate (PMMA), polyetheretherketone (PEEK), polyoxymethylene (POM), polyamide (PA6G), polycarbonate (PC) and polypropylene (PP) were studied. The changes in surface properties of PMMA, PEEK, POM, PA6G polymers after the air plasma treatment, and PP and PC polymers after the Ar or O2 plasma treatment were determined via the measurement of advancing and receding contact angles of three liquids having different polarity, i.e. water, formamide and diiodomethane. Having the determined contact angles the surface free energy and its components of the polymers were calculated using three different theoretical approaches, namely: acid-base Lifsthitz-van der Waals (LWAB), contact angle hysteresis (CAH) and Owens and Wendt (O-W). The effects of plasma treatment were further determined by calculations of the adhesion work and work of spreading of water on modified polymer and compared to values calculated for the unmodified surfaces. Then for the PEEK and POM modified with the air plasma, their surface wettability was determined after 14 days from the exposure to the plasma. It was found that plasma treatment caused better wettability what reflected in a decreased contact angles measured on the modified polymer surfaces. The greatest changes appeared for polar liquids, i.e. water and formamide. It pointed to an increased the surface hydrophilicity after the plasma treatment. The changes correlated also with the increased polar interactions due to appearance polar groups on the surface. For the studied polymer surfaces, generally the dispersive interactions practically did not change, regardless the treatment time and plasma type. The total surface free energy values calculated for the polymers from three different approaches to interfacial interactions are similar. However, the energy values are apparent because they depend s upon the kind of liquid used for the contact angles measurement. Irrespectively of the plasma type, for all polymers an increase of the adhesion work of water in reference to the unmodified surfaces was observed. The most appropriate time to improve the adhesion between the polymer surface and liquid was found to be 25 or 60 s. However, the effects of plasma treatment are not permanent. With the storage time the contact angles have increased. This can be due to the structure reorganization within a few nm thick the surface layer.

3

Comparative analysis of wetting ability of aluminum sheets with different surface roughness parameters by epoxy adhesive

Domińczuk Jacek, Krawczuk Anna

Technologia i Automatyzacja Montażu

|

2020

|

nr 2

34--40

EN

The article presents the analysis of the wetting ability by Epidian 5 epoxy resin with hardener Z1 of EN AW-2017A aluminum alloy sheets. The material sheets were subjected to the selected methods of processing in order to obtain different parameters of the geometric development of the surface. The energy state of the surface layer was examined on the prepared surfaces, taking the polar and non-polar free surface energy components into account. On the basis of the obtained results, wetting envelopes were determined, which represent the limit value of the surface energy components of the wetting liquid, ensuring good wetting. As part of the research, an analysis of the possibilities of achieving maximum adhesion work between a solid and a liquid in the event of changes in the contact angle was also conducted. This analysis allows one to determine how the parameters of the test adhesive deviate from the ideal, i.e. those for which the surface tension at the interface reaches the minimum value. Based on the results of the analysis, a summary was prepared, showing the ability of the adhesive to wet surfaces with different roughness parameters.

PL

W artykule przedstawiono analizę zdolności zwilżania przez klej Epidian 5 z utwardzaczem Z1 powierzchni blach ze stopu aluminium EN AW-2017A. Blachy poddano wybranym sposobom obróbki w celu uzyskania odmiennych parametrów rozwinięcia geometrycznego powierzchni. Na tak przygotowanych powierzchniach przeprowadzono badania stanu energetycznego warstwy wierzchniej z uwzględnieniem składowej polarnej i niepolarnej swobodnej energii powierzchniowej. Na podstawie otrzymanych wyników wyznaczono krzywe zwilżania, które przedstawiają graniczną wartość składowych swobodnej energii powierzchniowej cieczy zwilżającej, zapewniające uzyskanie dobrego zwilżania. W ramach badań przeprowadzono również analizę możliwości osiągnięcia maksymalnej pracy adhezji między ciałem stałym, a cieczą w przypadku zmian kąta zwilżania. Analiza ta pozwoliła na określenie na ile parametry badanego kleju odbiegają od idealnych, czyli takich, dla których napięcie powierzchniowe na granicy faz osiąga wartość minimalną. W oparciu o uzyskane wyniki analiz dokonano zestawienia obrazującego zdolność kleju do zwilżania powierzchni o różnych parametrach chropowatości.

4

Influence of the Biocidal Agent Layer on Selected Properties of the Blown Polyethylene Film

Jachowicz Tomasz, Kłonica Mariusz, Majewski Łukasz

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2020

|

Vol. 14, no 4

315--325

EN

This paper discusses the problems connected with applying a biocidal substance onto the surface of a blown extruded polyethylene film in order to improve the functional properties of the film while maintaining its processing properties unchanged. The objective of the study was to determine the relationship between biocide application method and selected properties of the tube film. Two methods of biocide application onto the film surface were developed: one relied on spraying the biocide onto the hot melt surface directly during the extrusion process, while in the other the biocide was sprayed horizontally onto the blown film after the extrusion process. Biocide distribution uniformity, friction coefficients and surface free energy of the modified film were examined, and the quality and mechanical strength of heat- sealed joints were estimated. In addition, the geometric properties of the blown film were determined.

5

Research and analysis of the results from the goniometer and tribotester using the diamond - derivating coating on piston ring

Borkowska Joanna, Kaźmierczak Andrzej

Combustion Engines

|

2019

|

R. 58, nr 4

147--150

EN

The elements creating friction pairs are described to be very difficult in terms of determining all optimal parameters in an unambiguous manner. The nowadays research on stability of friction pairs is focused on the surface and the top layer of surface. The main goal is find new design solutions and materials, achieving a lot of kilometers to main repair in combustion engines. The biggest structural difficulties are noticeable in friction pairs where can be observed sliding and returning motion, what is connected with sealing function. A typical example of such pair is piston ring - cylinder. Engineers work on defining an additional factor that would be able to gain the reduction of tangential force by reducing the friction coefficient in elements of friction pair. Molecular structure and nature of the bonds between the molecules presented in the material, result that the free surface energy may be such a factor, because determines the tribological properties of the material, what is reflected in the stability of the units. The work carries out of an analysis after research on the goniometer in the presence of water and diododomethane that allowed to measure wetting drops on the surface, thanks to which can be calculated surface energy. Within this work will be performed study of the energy state of the surface of piston rings with a coating including a diamond powder. After analysis on the basis of the collected measurements will be developed conclusion regarding the potential relationship between the free surface energy and wearing of the material.

6

Problems of Tribologic Characterization of Shoe – Walking Surface Friction Pairs

Przepiórka J., Szczerek M.

Tribologia

|

2018

|

nr 6

125--129

EN

Tribological characteristics of shoe sole in a friction pair with the walking surface are important parameters due to the safety of shoe exploitation and time of its durability. The footwear industry methods of analysing friction coefficient are obsolete, and, on the other hand, modern tribological equipment that allows credible results requires long data processing. The authors suggest using a previously developed formula that binds tribological characteristics with energetic condition of the walking surface. By doing so, this formula evaluates the force of friction and wear of shoe – walking surface pair. It may shorten the time needed to evaluate the basic parameters of shoe exploitation in variable conditions of their utilization and, thus, contribute to the formulation of material resolutions aiming to improve the quality of shoe usage while reducing the costs of performing required examinations.

PL

Charakterystyki tribologiczne podeszew obuwia w skojarzeniu z podłożem są parametrami istotnymi z punktu widzenia bezpieczeństwa jego użytkowania oraz czasu eksploatacji. Metody badania współczynnika tarcia i zużycia stosowane w przemyśle obuwniczym są przestarzałe, natomiast nowoczesne urządzenia tribologiczne pozwalające na otrzymywanie wiarygodnych wyników badań wymagają długich, wielogodzinnych biegów badawczych. Autorzy sugerują wykorzystanie reguły wiążącej charakterystyki tribologiczne z energetycznym stanem powierzchni trących do określania wielkości siły tarcia i zużycia skojarzenia podeszwy obuwniczej z podłożem. Może to pozwolić na skrócenie czasu potrzebnego do określenia podstawowych parametrów eksploatacyjnych obuwia w zmiennych warunkach eksploatacji, przyczyniając się do opracowywania rozwiązań materiałowych ukierunkowanych na poprawę jakości obuwia przy znaczącej redukcji niezbędnych do tego kosztów badań.

7

Wpływ promieniowania rentgenowskiego na stabilność wybranych właściwości polietylenu

Wiśniewska A., Chwalik G., Łagan S.

Inżynieria Powierzchni

|

2018

|

nr 1

3--11

PL

Przeprowadzono ocenę procesu degradacji polietylenu (PE) w warunkach in vitro pod wpływem działania promieniowania rentgenowskiego (X) oraz inkubacji w dwóch roztworach symulujących środowisko żywego organizmu (SBF – simulated body fluid). W badaniach wykorzystano dawkę odpowiadającą 10 standardowym zdjęciom rentgenowskim układu kostnego oraz roztwory Ringera i soli fizjologicznej o temperaturze 40°C. Przedstawiono wyniki wpływu 12-miesięcznych badań na wybrane właściwości powierzchni materiału: zwilżalności powierzchni oraz ścieralności. Na podstawie pomiarów kąta zwilżania określono wartość swobodnej energii powierzchniowej (SEP). Wykonano również analizę przewodności płynów inkubacyjnych. Otrzymane wyniki wskazują, że przyjęta dawka promieniowania rentgenowskiego nie ma istotnego wpływu na zwilżalność powierzchni polietylenu. Charakter warstwy wierzchniej polietylenu nie zmienił się na skutek 12-miesięcznej inkubacji i pozostał hydrofilowy. Dla próbek inkubowanych w obu płynach imersyjnych zaobserwowano spadek wartości swobodnej energii powierzchniowej (SEP). Zarówno dla napromieniowanego materiału, jak i grupy kontrolnej nie stwierdzono znaczących zmian w masie próbek oraz przewodności płynów inkubacyjnych, co wskazuje na stabilność polietylenu. Uzyskano natomiast wzrost wartości ścieralności o ok. 26%. Wraz z upływem czasu inkubacji zauważono spadek wartości tego parametru dla polietylenu poddanego działaniu promieniowania. Dla grupy kontrolnej nie stwierdzono znaczących zmian.

EN

The evaluation of a degradation process of polyethylene (PE) in in vitro conditions under the influence of X-rays (X) and an in-cubation in two solutions simulating the environment of a living organism (SBF – simulated body fluid) was carried out. A dose corresponding to 10 standard X-ray pictures of the skeletal system as well as Ringer's and saline solutions at 40°C were used in the study. The paper presents the results of the influence of the 12-month studies on the selected surface properties of the material: surface wettability and abrasiveness. The value of surface free energy (SFE) was determined on the basis of the wetting angle measurements. The conductivity of the incubation fluids was also analyzed. The obtained results indicate that the adopted dose of X-ray radiation has no significant effect on the wettability of the surface of polyethylene. The nature of the surface layer of polyethylene did not change as a result of the 12-month incubation and remained hydrophilic. For the samples incubated in both immersion fluids, a decrease in surface free energy (SFE) was observed. For both the irradiated material and the control group, no significant changes in the mass of the samples and the conductivity of the incubation fluids were found, which indicates the stability of polyethylene. However, the abrasion value increased by approximately 26%. With the passage of the incubation time, a decrease in the value of this parameter was observed for the polyethylene subjected to radiation. No significant changes were found for the control group.

8

Ocena właściwości elastomerów wykorzystywanych na smoczki dziecięce w badaniach przyspieszonego starzenia

Żelasko A., Mrowiec A., Światłoń M., Niedziela E., Walaszczyk M., Zielińska E., Łagan S.

Aktualne Problemy Biomechaniki

|

2018

|

z. 15

67--74

PL

Celem pracy była ocena wpływu procesu przyspieszonego starzenia materiałów wykorzystywanych do produkcji smoczków dziecięcych, na zmianę właściwości powierzchni na podstawie pomiarów kąta zwilżania. Wyznaczona swobodna energia powierzchniowa (SEP) oraz jej składowe wskazują na wyraźny wpływ parametrów procesu starzenia na właściwości powierzchni smoczków lateksowych i silikonowych. Badania ujawniły znaczące różnice w kierunkach zmian SEP na skutek zjawiska starzenia. Uważa się, iż ma to wpływ na inicjowanie zjawiska adhezji bakterii.

EN

The aim of the study was to assess the impact of the accelerated aging of materials for baby’s pacifiers, on the surface properties based on wetting measurements. The research method consisted in assessing the contact angle in the sitting drop procedure based on the analysis of its shape in the subsequent stages of the aging process. For each stage and material, the value of surface free energy (SEP) was determined, which was also subjected to statistical analysis. Analytical model of Owens-Wendt was used for the calculations.

9

Analiza właściwości energetycznych kompozycji klejowych dedykowanych do połączeń klejowo-zgrzewanych

Krawczuk A., Domińczuk J.

Technologia i Automatyzacja Montażu

|

2017

|

nr 2

61--65

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań swobodnej energii powierzchniowej kompozycji klejowych, utworzonych w celu zapewnienia właściwych warunków wypełniania szczelin w połączeniach hybrydowych, takich jak połączenie klejowo-zgrzewane. Przedstawiona w pracy analiza wartości składowych polarnej i niepolarnej dla badanych klejów posłużyła do określenia zdolności kleju do zwilżania powierzchni. Podstawą do określenia wartości składowych swobodnej energii powierzchniowej były pomiary kąta zwilżania przez wybrane substancje adhezyjne na materiale o znanym stanie energetycznym warstwy wierzchniej. W oparciu o przeprowadzoną analizę możliwe było sklasyfikowanie kompozycji wg ich właściwości energetycznych, sprzyjających procesowi zwilżania powierzchni łączonych materiałów.

EN

The paper presents the results of measurements of surface free energy for adhesive compositions created in order to provide the appropriate conditions for filling gaps in the hybrid joints, such as weld-bonded joints. Presented in the paper analysis of polar and non-polar components of surface free energy for the studied adhesives was used to determine the ability of the adhesive to wet the surface. The basis for determining the value of surface free energy were measurements of the contact angle by selected adhesive substances on the material with a specific energy state of the surface layer. Based on this analysis, it was possible to classify the composition according to the energy properties conducive to the process of wetting the surface of the joined materials.

10

Polytetrafluoroethylene thin films obtained by the pulsed electron beam deposition method at different gas pressures

Jędrzejewski R., Piwowarczyk J., Kwiatkowski K., Baranowska J.

Polimery

|

2017

|

T. 62, nr 10

743--749

EN

Polytetrafluoroethylene (PTFE) coatings were manufactured using the pulsed electron beam deposition (PED) technique. The presence of a PTFE structure was confirmed by means of Fourier transform infrared spectrometry (FT-IR). The surface morphology and roughness were characterized by atomic force microscopy (AFM). A pressure increase leads to a decrease in the material transport from the target to the substrate. The water contact angle (WCA) and surface free energy (SFE) were examined. The hydrophobic properties were preserved after film deposition.

PL

Cienkie powłoki z politetrafluoroetylenu (PTFE) wytwarzano metodą pulsacyjnej ablacji elektronowej (PED) z zastosowaniem zmiennego ciśnienia gazu roboczego. Techniką spektroskopii w podczerwieni z transformacją Fouriera (FT-IR) potwierdzono strukturę chemiczną osadzonej cienkiej warstwy. Za pomocą mikroskopii sił atomowych (AFM) oceniano morfologię i chropowatość otrzymanej powierzchni. Wyznaczono kąt zwilżania (WCA) i swobodną energię powierzchniową (SFE) powłok z PTFE. Stwierdzono, że zachowują one hydrofobowe właściwości politetrafluoroetylenu. Zwiększenie wartości zastosowanego w procesie ciśnienia wpłynęło na zmniejszenie grubości osadzanej warstwy PTFE w wyniku pogorszenia transportu materiału z targetu (tarczy) do podłoża.

11

Influence of a steel surface treatment on the wetting angle and free surface energy

Lipa S., Atraszkiewicz R., Klimek L.

Inżynieria Materiałowa

|

2017

|

Vol. 38, nr 6

285--289

EN

This paper presents the influence of abrasive blasting of various grain sizes and types, electro-etching and heating in an argon-hydrogen atmosphere on the wettability and free surface energy of samples prepared steel strips. The choice of treatments was dictated by the surface preparation for hot-dip zinc-coating. It was shown that the surface abrasive that was blasted with silicon carbide by a 0.300-0.250 mm grain is of a hydrophobic nature. The surface electroetched at room temperature is at the edge of hydrophobicity and hydrophilicity. In contrast, the surfaces treated in the argon-hydrogen atmosphere may be considered to be hydrophilic. In summary, it can be concluded that the suitable choice of treatment has a favourable influence on the adhesive properties of the treated steel substrates, which should result in a solid and strong steel-zinc coating joint.

PL

Właściwe przygotowanie powierzchni dla procesu cynkowania ogniowego stanowi kluczowe zagadnienie poprawności i jakości wykonania tego procesu. Poza czystością powierzchni oraz stopniem jej rozwinięcia jest ważne określenie stopnia jej zwilżalności, co wpływa na jakość wytworzonych powłok cynkowych. W pracy przedstawiono wpływ obróbki strumieniowo-ściernej o różnej wielkości i rodzaju ziarna, elektro-trawienia i wygrzewania w atmosferze argon–wodór na zwilżalność i swobodną energię powierzchni próbek. Wybór sposobów obróbki był podyktowany przygotowaniem powierzchni pod cynkowanie ogniowe.

12

Energia powierzchniowa wybranych klejów epoksydowych

Domińczuk J., Krawczuk A., Kuczmaszewski J.

Technologia i Automatyzacja Montażu

|

2016

|

nr 2

47--52

PL

W artykule przedstawiono wyniki pomiarów swobodnej energii powierzchniowej oraz jej składowych dla wybranych środków adhezyjnych. Badania przeprowadzono dla kompozycji żywicy epoksydowej Epidian 5 z dwoma utwardzaczami: PAC oraz Z1. Podstawą do określenia swobodnej energii powierzchniowej były pomiary kąta zwilżania materiału o określonym stanie energetycznym warstwy wierzchniej przez wybrane kleje epoksydowe. Pomiar stanu energetycznego warstwy wierzchniej materiału bazowego przeprowadzono w oparciu o metodę Owena-Wendta. W pracy przedstawiono analizę uzyskanych wyników pomiarów kąta zwilżania oraz wyznaczonej swobodnej energii powierzchniowej. W wyniku przeprowadzonych prac określono parametry energetyczne, jakie powinna mieć wierzchnia warstwa materiału łączonego, aby proces zwilżania przebiegał w sposób optymalny.

EN

The article presents the results of measurements of surface free energy and its components for selected adhesives. The research were carried out for the epoxy resin composition Epidian 5 with two hardeners: PAC and Z1. The basis for determining the surface free energy were measurements of the contact angle on the material with a specific energy state of the surface layer wetted by selected epoxy adhesives. Measurement of the energy of the surface layer of the base material were carried out using the Owens-Wendt method. The paper presents an analysis of the results of measurements of contact angle and the determined surface free energy. As a result of the work parameters of energy were specified, which should have a surface layer of the connected material, in order to the wetting process proceeds in an optimal way.

13

Analiza zdolności kleju do zwilżania powierzchni o określonych właściwościach energetycznych

Domińczuk J., Krawczuk A.

Technologia i Automatyzacja Montażu

|

2016

|

nr 3

61--65

PL

W artykule przedstawiono analizę zdolności zwilżania przez klej, o znanych właściwościach energetycznych, warstwy wierzchniej materiału o określonym stanie energetycznym. Na podstawie otrzymanych wyników wyznaczono krzywe zwilżania, które przedstawiają graniczną wartość składowych swobodnej energii powierzchniowej cieczy zwilżającej, zapewniającej uzyskanie dobrego zwilżania. W ramach badań przeprowadzono również analizę możliwości osiągnięcia maksymalnej pracy adhezji między ciałem stałym a cieczą w przypadku zmian kąta zwilżania. Analiza ta pozwoliła na określenie na ile parametry badanego kleju odbiegają od idealnych, czyli takich, dla których napięcie powierzchniowe na granicy faz osiąga wartość minimalną. W oparciu o uzyskane wyniki badań stwierdzono, że znajomość stanu energetycznego warstwy wierzchniej oraz swobodnej energii powierzchniowej kompozycji klejowej, pozwala przeprowadzić szybką analizę poprawności doboru środka adhezyjnego do łączenia materiałów w celu uzyskania optymalnych właściwości adhezyjnych.

EN

The article presents an analysis of the ability of wetting the surface layer of material with a specific energy state by the adhesive with known energy properties. On the basis of the results wetting envelopes were determined, which present the maximum values of the components of surface free energy of the liquid ensuring a good wetting. The study also analyzes possibility of achieving maximum work of adhesion between the solid and liquid in the case of changes in the contact angle. This analysis allows to determine how the parameters of the tested adhesive deviate from the ideal, meaning those for which the surface tension at the interface reaches a minimum value. Based on the obtained results, it was found that knowledge of the energy state of the surface layer and the surface free energy of the adhesive composition allows to quickly analyze the correctness of the choice of adhesive for connecting the materials in order to obtain optimum adhesion properties.

14

Pomiar kąta zwilżania na próbkach walcowych wykonanych ze stopu aluminium AW7075

Kłonica M., Kuczmaszewski J.

Mechanik

|

2016

|

R. 89, nr 11

1706--1707

PL

W pracy przedstawiono wybrane wyniki badań dotyczących oszacowania wartości swobodnej energii powierzchniowej na elementach walcowych wykonanych ze stopu aluminium AW7075. Przedstawiono problemy metodologiczne związane z pomiarem kąta zwilżania cieczami wzorcowymi na powierzchniach walcowych. Oszacowano niezbędną liczbę pomiarów kąta zwilżania służącego do wyznaczenia wartości swobodnej energii powierzchniowej.

EN

The paper presents selected results of studies estimating the value of surface free energy on cylindrical specimens of AW7075 aluminum alloy. It shows the methodological problems associated with measuring the contact angles of standard liquids on the roller surfaces. Estimated necessary number of contact angle measurements used to determine the value of the surface free energy.

15

Właściwości adhezyjne małocząsteczkowego polimeru modyfikowanego nanokrzemionką i dezintegrowanego ultradźwiękami przeznaczonego do hydrofobizacji ceramiki budowlanej

Fic S., Kłonica M., Szewczak A.

Polimery

|

2015

|

T. 60, nr 11-12

730--734

PL

Zbadano skuteczność hydrofobizacji powierzchni cegły ceramicznej pełnej za pomocą preparatu na bazie nanopolimerów. Proces polegał na zanurzeniu cegły na 15 s w roztworze nanopolimeru modyfikowanego dodatkiem nanokrzemionki i dezintegrowanego ultradźwiękami. Miarą właściwości adhezyjnych hydrofobowej nanobłonki powstałej na powierzchniach cegieł była wartość swobodnej energii powierzchniowej γs (SEP) wyznaczanej metodą Owensa—Wendta na podstawie kątów zwilżania powierzchni próbek wodą destylowaną oraz dijodometanem. Oceniano wpływ ultradźwięków oraz dodatku nanokrzemionki do roztworu polimeru na wybrane właściwości adhezyjne hydrofobizowanej powierzchni badanego materiału.

EN

The results of studies on the effectiveness of hydrophobization of ceramic brick surface using a formulation based on nanopolymers are described. Each series of the specimenswas immersed for 15 s in a solution of nanopolymer — whose structure and composition were additionally modified with nanosilica — and subjected to ultrasonication. The adhesive properties of the hydrophobic nanofilm created on the surface of the bricks were determined by measuring the surface free energy γs (SFE) with Owens—Wendt method using the contact angles of the specimen surface for distilled water (strongly polar liquid) and diiodomethane (non-polar liquid). Based on these results, the effects of sonication and addition of nanosilica on the selected adhesive properties of the material surface were investigated.

16

Studies of plasma treated styrene-based ionomers

Kowalonek J., Kaczmarek H., Mikuła E.

Polimery

|

2015

|

T. 60, nr 4

232--241

EN

The aim of the work was to study changes in the surface polarity of styrene ionomers containing Li+, Na+, K+ and Cs+ acrylates after air plasma treatment and then to observe the hydrophobic recovery of these samples. Changes in the surface properties were studied by atomic force microscopy (AFM), by measuring contact angles and calculating the surface free energy and its components. The values of surface free energy and its polar component increased considerably after air plasma treatment, which indicated the presence of polar groups on the surfaces. However, these alterations in the sample surfaces were impermanent.

PL

Zbadano zmiany polarności powierzchni jonomerów styrenowych, zawierających akrylany litu, sodu, potasu lub cezu, wywołane działaniem plazmy wytworzonej w powietrzu w funkcji czasu. Do oceny właściwości powierzchniowych zastosowano mikroskopię sił atomowych (AFM) oraz goniometrię. Na podstawie pomiarów kąta zwilżania obliczono swobodną energię powierzchniową i jej składowe. Pod wpływem działania plazmy wytworzonej w powietrzu wartości swobodnej energii powierzchniowej i jej składowej polarnej znacznie wzrosły, co wskazuje na zwiększenie liczby grup polarnych obecnych na powierzchni badanych próbek. Duża hydrofilowość modyfikowanej powierzchni, wywołana działaniem plazmy, zmniejszała się w funkcji czasu.

17

Poliuretany modyfikowane hydroksyapatytem jako biomateriały

Król P., Król B., Pielichowska K., Szałański P., Kobylarz D.

Polimery

|

2015

|

T. 60, nr 9

559--571

PL

Kompozyty poliuretanowe otrzymywano w reakcji diizocyjanianu HDI lub HMDI, poli(kaprolaktono)diolu i 1,4-butanodiolu w roztworze 1,4-dioksanu, zawierającym zdyspergowany hydroksyapatyt. Metodami SEM iEDX oceniono stopień rozproszenia cząstek nanonapełniacza w matrycy poliuretanowej, a technikami DSC, DSC TOPEM i WAXD zbadano właściwości termiczne i określono wpływ hydroksyapatytu na zdolność do krystalizacji poliuretanu liniowego, uformowanego w postaci cienkiej powłoki. Ze względu na możliwość zastosowania otrzymanego kompozytu jako biomateriału oznaczono jego właściwości mechaniczne, określono charakter chemiczny otrzymanej powłoki i jej odporność hydrolityczną podczas długotrwałej inkubacji w płynie fizjologicznym.

EN

Polyurethane composites were obtained in the reaction of HDI or HMDI diisocyanate, polycaprolactone diol and 1,4-butanediol in 1,4-dioxane solution containing dispersed hydroxyapatite. The distribution of hydroxyapatite particles in the polymer matrix has been examined using SEM-EDX method. By applying DSC, TOPEM DSC and WAXD methods the thermal properties and effect of hydroxyapatite on the crystallization ability of linear polyurethane in the form of thin film have been investigated. With regard to the possibility of using the obtained composite as a biomaterial its mechanical and thermal properties have been determined. Also, the chemical character of the obtained coating and its hydrolytic resistance during long-term incubation in physiological fluid have been evaluated.

18

Surface free energy of high performance concrete with addition of polypropylene fibers

Smarzewski P., Barnat-Hunek D.

Composites Theory and Practice

|

2015

|

R. 15, nr 1

8--15

EN

The study of the physical and mechanical properties of high performance concrete with polypropylene fiber was presented in the paper. Its basic characteristics and physical strength were defined, i.e.: absorbability, density, open porosity, compressive strength, splitting tensile strength, flexural tensile strength and modulus of elasticity. The use of polypropylene fibers results in different wetting and adhesion properties of high performance concrete. The wetting properties of the concretes were determined by measuring the contact angle of their surfaces using two measuring liquids: water and glycerin. Measurements were carried out three times: at the time of application of drops after 0, 5 and 40 minutes. On this basis, the total surface free energy (SFE) was determined. The SFE polar and dispersion components were defined using the Owens-Wendt method. By analyzing the examination results, it can be noticed that the contact angle values depend on the type of concrete. The results of contact angle measurements proved that all the glycerine contact angles (θg) were higher than the water contact angles (θw), and they decreased in the course of time. The highest contact angle was shown for concrete without fibers both at the beginning of the tests and after 40 minutes. The smallest contact angle with water was obtained by the concrete with the smallest addition of fibers. The biggest SFE difference was observed for the lowest fiber content of 0.5%. This is due to the physical characteristics of this concrete. The concrete with the 0.5% addition of fibers is characterized by the highest porosity, absorptivity, and the lowest density among the tested concretes. This indicates increased wettability and increased adhesion properties. Based on the SEM study, the microstructure and distribution of cracks and pores in high performance fiber reinforced concretes were shown.

PL

Przedstawiono badania właściwości fizycznych i mechanicznych betonu wysokowartościowego z włóknem polipropylenowym. Określono jego podstawowe charakterystyki wytrzymałościowe i fizyczne, tj.: nasiąkliwość, gęstość objętościową, porowatość otwartą, wytrzymałości na ściskanie, na rozciąganie przez rozłupywanie, na rozciąganie przy zginaniu oraz moduł sprężystości. Zastosowanie włókien polipropylenowych prowadzi do uzyskania odmiennych właściwości zwilżania oraz właściwości adhezyjnych betonu wysokowartościowego. Właściwości zwilżania betonów określono przez pomiar kąta zwilżania ich powierzchni przy użyciu dwóch cieczy pomiarowych: wody i gliceryny. Pomiary wykonano 3-krotnie: w momencie naniesienia kropli oraz po upływie 5 i 40 minut. Na tej podstawie obliczono całkowitą swobodną energię powierzchniową (SEP). Polarne i dyspersyjne składowe SEP wyznaczono z użyciem metody Owensa-Wendta. Analizując wyniki badań, można zauważyć, że wartości kątów zwilżania zależą od rodzaju betonu. Uzyskane wyniki pomiarów kątów zwilżania wykazały, że we wszystkich przypadkach kąt zwilżania gliceryną (θg) jest większy niż w przypadku zwilżania wodą (θw) oraz maleje wraz z upływem czasu. Najwyższy kąt zwilżania odnotowano w przypadku betonów bez włókien zarówno na początku badania, jak i po 40 minutach. Najmniejszy kąt zwilżania wodą uzyskał beton z najmniejszym procentowym dodatkiem włókien. Największą różnicę SEP zaobserwowano dla najmniejszej zawartości włókien 0,5%. Związane jest to z parametrami fizycznymi tego betonu. Beton z 0,5% dodatkiem włókien charakteryzował się największą porowatością, nasiąkliwością oraz najmniejszą gęstością spośród badanych betonów. Świadczy to o zwiększonej zwilżalności i większych właściwościach adhezyjnych. Na podstawie badania SEM przedstawiono mikrostrukturę oraz rozkład rys i porów w fibrobetonach wysokowartościowych.

19

Skuteczność hydrofobizacji ceramiki budowlanej polimerami nieorganicznymi dezintegrowanymi ultradźwiękami z dodatkiem napełniaczy

Fic S., Szewczak A.

Budownictwo i Architektura

|

2015

|

Vol. 14, nr 4

19--27

PL

W artykule opisano przebieg badań nad skutecznością hydrofobizacji powierzchni cegły ceramicznej pełnej preparatem hydrofobizującym na bazie wodnego roztworu silikonów (mikropolimer). Poszczególne serie próbek zostały poddane procesowi hydrofobizacji powierzchniowej przez zanurzenie na czas 15 s z zastosowaniem środka hydrofobizującego, którego pierwotna struktura była dodatkowo poddana działaniu ultradźwięków o mocy 400W. Dodatkowo, w przypadku 3 serii, zastosowano dodatek w postaci mikrokrzemionki, pełniącej rolę napełniacza. W celu ustalenia średniej absorpcji nanopolimeru przez próbki należące do poszczególnych serii, przed wykonaniem hydrofobizacji próbki zostały wysuszone do stałej masy i zważone. Następnie po 14 dniach od ich zanurzenia w preparacie zostały ponownie zważone w celu ustalenia procentowej zmiany masy danej próbki względem masy próbki wysuszonej. Określono wpływ energii ultradźwięków na lepkość polimerów zmierzoną wiskozymetrem Ostwalda oraz napięcie powierzchniowe, które zostało wyznaczone z wykorzystaniem stalagmometru. Właściwości hydrofobowe powstałej na powierzchniach cegieł błonki określano na podstawie pomiaru swobodnej energii powierzchniowej γs (SEP) z zastosowaniem metody Owensa – Wendta poprzez wyznaczenie kątów zwilżania powierzchni próbek wodą destylowaną (cieczy silnie polarnej) oraz dijodometanu (cieczy apolarnej), składowej dyspersyjnej γsd oraz składowej polarnej γsp (wyrażonych w mJ/m2). Na podstawie otrzymanych wyników określono wpływ ultradźwięków na niektóre właściwości adhezyjne i fizyko – mechaniczne powierzchni badanego materiału.

EN

The article describes the studies of efficacy of ceramic brick surface hydrophobisation by preparations based on silicones (micropolymer). The different series of specimens were subjected to a process of surface hydrophobisation by immersion for 15 s using the hydrophobizing formulations, whose structure was further sonificated by power of 400 W. In order to determine the average absorption of polymer by specimens in respective series, before the hydrophobisation samples were dried to a constant weight and weighed. Then, after 14 days of their immersion in the formulation, specimens were weighed again in order to determine the percent change in the sample weight to the weight of the dried sample. The impact of ultrasonic energy on the viscosity of the polymer (measured by Ostwald viscometer) and on the surface tension (measured by stalagmometer) was determined. The hydrophobic properties of the resulting nanofilm created on the surface of the ceramic brick were determined on the basis of the measurement of surface free energy γs (SFE) by using Owens – Wendt method measuring the sample surface contact angles with distilled water (highly polar liquid) and diiodomethane (a polar liquid) to determine the dispersive γsd and polar γsp components (expressed in mJ/m2). Based on the results, the effect of sonification on some adhesive and physico. – mechanical properties of the tested material surface was determined.

20

Ozonowanie stali 316L na potrzeby klejenia

Kłonica M., Kuczmaszewski J.

Technologia i Automatyzacja Montażu

|

2014

|

nr 2

121--126

PL

W pracy przedstawiono wybrane wyniki badań dotyczących oszacowania liczebności próby, chropowatości powierzchni, swobodnej energii powierzchniowej, skuteczności klejenia stali 316L oraz testowania hipotezy o równości wariancji i hipotezy o równości średnich. Stan energetyczny warstwy wierzchniej materiałów konstrukcyjnych stosowanych w przemyśle jest szczególnie ważny w technologiach, w których adhezja odgrywa znaczącą rolę [1-6]. Stal 316L znalazła szerokie zastosowanie w budowie maszyn, z tego względu ważne jest opracowanie technologii klejenia, w tym ekologicznych metod przygotowywania powierzchni do klejenia dla tego materiału. Technika klejenia, dzięki postępowi w dziedzinie chemii materiałów adhezyjnych, ciągle się rozwija, a jej znaczenie w wielu gałęziach przemysłu nieustannie wzrasta. Skuteczność klejenia zależy w dużym stopniu od doboru odpowiedniego kleju oraz zastosowania odpowiedniej technologii przygotowania powierzchni. Pracę zakończono wnioskami.

EN

The article presents the selected results of research regarding sample size estimation tests, the roughness of surface, surface free energy, and the effectiveness of adhesive bonding 316L steel as well as testing the hypothesis of variances equality and the hypothesis of equality of mean values. The energetistic state of the surface layer of constructional materials utilized for industry purposes is particularly important in the technological processes in which adhesive bonding is a key operation. The 316L steel is widely used in machine building; therefore, it is important to prepare the bonding technology with regard to ecological methods of preparing surface for bonding. The adhesive bonding techniques due to progress in chemistry of adhesive materials develops continuously. Its importance in many branches of the industry increases significantly. The effectiveness of bonding depends on the selection of suitable adhesive and use of the suitable technology of surface preparation. The paper finishes with a summary and conclusions.