Zastosowanie techniki nanoindentacji w badaniach materiałów polimerowych

• Autorzy: Bieliński, D. M.

Warianty tytułu

EN

Use of nanoindentation technique for studying polymeric materials

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono wybrane przykłady zastosowania techniki nanoindentacji do badania powierzchniowego gradientu usieciowania wulkanizatów, migracji powierzchniowej małocząsteczkowych składników mieszanki gumowej i segregacji powierzchniowej w mieszaninach polimerowych, parametrów obróbki chemicznej lub fizycznej powierzchni polimerów w celu uzyskania żądanego stopnia jej modyfikacji i warunków fotopolimeryzacji żywicy poliestrowej z punktu widzenia właściwości użytkowych powłoki, oraz monitorowania procesów starzenia polimerów lub oceny odporności materiałów polimerowych na pęcznienie w paliwach. Wykazano istnienie gradientu gęstości usieciowania wulkanizatów, wskazując na jego podłoże i konsekwencje. Przedstawiono metodykę oznaczania grubości małocząsteczkowych wykwitów na powierzchni gumy z zastosowaniem nanoindentacji. Udowodniono, że możliwa jest nie tylko migracja powierzchniowa małocząsteczkowych składników mieszanki gumowej, ale i segregacja polimerowych składników mieszanin. Przedstawiono również wpływ pęcznienia w paliwie oraz starzenia termicznego lub ozonowego na zmianę twardości oraz zjawiska relaksacji naprężeń i pełzania w warstwie wierzchniej elastomerów i gumy. Na przykładzie fotopolimeryzacji żywicy poliestrowej, chlorowania oraz obróbki powierzchni gumy promieniowaniem UV, zademonstrowano w jaki sposób można monitorować postęp reakcji sieciowania żywicy fotoutwardzalnej oraz postęp fizyko-chemicznej modyfikacji materiałów, dokonując pomiarów właściwości mechanicznych ich warstwy wierzchniej.

EN

A review, with 33 refs., of author’s own studies on rubber and plastics surface by nanoindentation.

Słowa kluczowe

PL

nanoindentacja; technika nanoindentacji; mieszanina polimerowa; usieciowanie; wulkanizat; żywica poliestrowa; warstwa wierzchnia polimerów

EN

nanoindentation; nanoindentation techniques; polymer blend; polyester resin; crosslinking; vulcanizates; polymer surface layer

• Czasopismo: Przemysł Chemiczny
• Rocznik: 2012
• Tom: T. 91, nr 8
• Strony: 1492-1497
• Opis fizyczny: Bibliogr. 33 poz., wykr.

Twórcy

autor

Bieliński, D. M.

• Instytut Inżynierii Materiałów Polimerowych i Barwników w Toruniu, Oddział Zamiejscowy Elastomerów i Technologii Gumy, Piastów,
• Politechnika Łódzka

Bibliografia

• 1. T. Burakowski, T. Wierzchoń, Inżynieria powierzchni metali, WNT, Warszawa 1971 r.
• 2. D.M. Bieliński, Kautsch. Gummi Kunstst. 2004, 57, 13.
• 3. D.M. Bieliński, L. Ślusarski, [w:] Tribologia i tribotechnika (red. M. Szczerek, M. Wiśniewski), Wyd. ITeE, Radom 2000 r.
• 4. L. Ślusarski, D.M. Bieliński, S. Affrossman, R.A. Pethrick, Kautsch. Gummi Kunstst. 1998, 51, 429.
• 5. D.M. Bieliński, Kautsch. Gummi Kunstst. 2009, 62, 50.
• 6. www.micromaterials.com
• 7. D.M. Bieliński, L. Ślusarski, [w:] Rubber nanocomposites. Preparation, properties and applications (red. T. Sabu, S. Ranimol), J. Wiley & Sons, Singapore 2010 r.
• 8. W.C. Oliver, G.M. Pharr, J. Mater. Res. 1992, 7, 1564.
• 9. B.D. Beake, S. Chen, J.B. Hull, F. Gao, J. Nanosci. Nanotechnol. 2002, 2, 73.
• 10. B.D. Beake, S. Zheng, M.R. Alexander, J. Mater. Sci. 2002, 37, 3821.
• 11. B.D. Beake, S.R. Goodes, J.F. Smith, F. Gao, J. Mater. Res. 2004, 19, 237.
• 12. B.D. Beake, J. Phys. D: Appl. Phys. 2006, 39, 4478.
• 13. D.M. Bieliński, Tribologia elastomerów i gumy z perspektywy inżynierii materiałowej, Wyd. Naukowe ITeE-PIB, Radom 2009 r.
• 14. D.M. Bieliński, M. Kajzer, L. Ślusarski, Ł. Kaczmarek, Polimery 2004, 49, 298.
• 15. D.M. Bieliński, Current Trends Polym. Sci. 2004, 9, 33.
• 16. P. Boochathum, W. Prajudtake, Eur. Polym. J. 2001, 37, 417.
• 17. D.M. Bieliński, P. Głąb, L. Ślusarski, Compos. Interfaces 2005, 12, 445.
• 18. D.M. Bieliński, L. Ślusarski, G. Boiteux, W. Parasiewicz, Mat. 38th World Polymer Congress IUPAC Macro, Warszawa, lipiec 2000 r., 1175.
• 19. K.J. Janczak, T. Janczak, L. Ślusarski, Wear 1989, 130, 93.
• 20. D.M. Bieliński, L. Ślusarski, A. Włochowicz, A. Douillard, Compos. Interfaces 1997, 5, 155.
• 21. D.M. Bieliński, Ł. Kaczmarek, J. Appl. Polym. Sci. 2006, 100, 625.
• 22. D.F. Lawson, Rubber Chem. Technol. 1987, 60, 101.
• 23. K.F. Grythe, F.K. Hansen, Langmuir 2006, 22, 6109.
• 24. A. Turos, J. Jagielski, A. Piątkowska, D.M. Bieliński, L. Ślusarski, N.K. Madi, Vacuum 2003, 70, 201.
• 25. U. Ostaszewska, D. Pieczyńska, D.M. Bieliński, J. Jagielski, Polimery 2012, 57, 40.
• 26. D.M. Bieliński, L. Ślusarski, M. Hartshorne, S. Affrossman, R.A. Pethrick, J. Appl. Polym. Sci. 1995, 56, 853.
• 27. R. Anyszka, D.M. Bieliński, J. Mężyński, J. Grams, C. Rehwinkel, B. Möller, Tribologia 2010, 232, 13.
• 28. D.M. Bieliński, P. Głąb, L. Ślusarski, J. Achiev. Manufact. Eng. 2006, 15, 71.
• 29. D.M. Bieliński, R. Wójcicki, H. Ambrozik, Problemy Ekspl. 2003, 51, 67.
• 30. D.M. Bieliński, R. Wójcicki, H. Ambrozik, Problemy Ekspl. 2004, 52, 29.
• 31. D.M. Bieliński, P. Głąb, L. Ślusarski, Polimery 2001, 7/8, 494.
• 32. J. Kleczewska, J. Sokołowski, D.M. Bieliński, L. Klimek, Inż. Mater. 2007, 28, 930.
• 33. D.M. Bieliński, Prace Komisji Nauk Technicznych PAU 2009, t. 3, 165.