ksiązka kompozyty 2013 8 .1doc - impib.pl zka_kompozyty_2013.pdf · pdf filesystemy do...
TRANSCRIPT
Pierwsza Ogólnopolska Konferencja Naukowo - Techniczna
KOMPOZYTY- NAUKA-PRZEMYSŁ’2013
2 – 4 grudnia 2013
USTROŃ-Jaszowiec , Hotel Jawor, ul. Wczasowa 51
2
3
Pierwsza Ogólnopolska Konferencja Naukowo - Techniczna
KOMPOZYTY- NAUKA-PRZEMYSŁ’2013
2 – 4 grudnia 2013
USTROŃ-Jaszowiec ,
Hotel Jawor, ul. Wczasowa 51
4
5
Organizatorzy Konferencji
Instytut Inżynierii Materiałów Polimerowych i Barwników w Toruniu C-L Sp.z.o.o.,Dystrybutor materiałów do produkcji kompozytów, Słupsk
Plasticon Composites S.A, Toruń
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Przemysłu Chemicznego, Gliwice
Patronat:
Patronat Honorowy nad Konferencją objął Wiceprezes Rady Ministrów, Minister Gospodarki Pan Janusz Piechociński i
Opracowanie techniczne
Lidia Kurzeja, Instytut Inżynierii Materiałów Polimerowych i Barwników w Toruniu
ISBN:978-83-6355-28-3
Druk: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Przemysłu Chemicznego, Gliwice Zakład poligraficzno-Wydawniczy Gliwice, ul. Plebiscytowa 1 e-mail;[email protected]
6
CEL KONFERENCJI
Celem konferencji jest prezentacja aktualnych wyników badań i
tendencji rozwoju w zakresie otrzymywania, badania i zastosowania
kompozytów polimerowych. Zamierzeniem organizatora jest
stworzenie forum do wymiany poglądów i doświadczeń, oraz
zwiększenie integracji pomiędzy środowiskiem naukowym i
przemysłem.
7
KOMITET NAUKOWY
Dr inż. Krzysztof BORTEL, IMPIB, Gliwice Dr inż. STEFAN KUBICA Dr inż. Lidia KURZEJA, IMPIB, Toruń Mgr inż. Zygmunt KOŁEK, Plasticon, Toruń Mgr inż. Jerzy MIŚKÓW, C-L, Słupsk Dr inż. Józef RICHERT Toruń, IMPIB Prof. dr hab. inż. Adam WIŚNIEWSKI, WITU, Warszawa Prof. dr hab. inż. Zbigniew ROSŁANIEC, ZUT, Szczecin Prof. dr hab. inż. Danuta ŻUCHOWSKA, Politechnika Wrocławska Prof. dr hab. inż. Marian ŻENKIEWICZ, UKW, Bydgoszcz
KOMITET ORGANIZACYJNY dr inż. Lidia Kurzeja, Przewodnicząca, IMPIB, Toruń mgr inż. Grażyna Król: SITPChem, Gliwice
8
RAMOWY PROGRAM
2 grudnia, (poniedziałek) 8.00 - 10.00 - Śniadanie i Rejestracja 10.30 - 11.00 - Otwarcie Konferencji 11.00 - 13.00 - Referaty, dyskusja, prezentacja firm 13.00 - 15.00 - Obiad 15.00 - 16.30 - Referaty, dyskusja, prezentacja firm 16.30 - 16.50 - Przerwa 16.50 - 18.00 - Sesja posterowa 18.00 - Kolacja 19.30
- Spotkanie integracyjne przy muzyce
3 grudnia, (wtorek)
7.30 - 8.45 - Śniadanie 8,45 - 11.10 - Referaty, dyskusja, prezentacja firm 11.10 - 11.25 - Przerwa 11.25 - 13.20 - Referaty, dyskusja, prezentacja firm 13.20 - 14.45 - Obiad 14.45 - 16.30 - Referaty, dyskusja, prezentacja firm 16.30 - 16.50 - Przerwa 16.50 - 18.35 - Referaty, dyskusja, prezentacja firm 20.00 -
- Uroczysta kolacja przy muzyce
4 grudnia , (środa 8.00 - 9.00
- Śniadanie
9.00 - 11.00 - Referaty, dyskusja, prezentacja firm 11.00 - 12.00 - Podsumowanie i zakończenie Konferencji 12.30 - - Obiad
9
PONIEDZIAŁEK, 2 grudnia 2013
SESJA I
Przewodniczący: prof. dr hab. inż. Zbigniew ROSŁANIEC
10.30 -11.00
Otwarcie konferencji
11.00-13.00
Referaty, dyskusja, prezentacja firm
L.P. INSTYTUCJA
AUTORZY, TYTUŁ PREZENTACJI
1.
POLITECHNIKA WARSZAWSKA, Instytut Inżynierii Materiałowej
Anna Boczkowska, Paulina Chabera, Ewelina Ciecierska, Paulina Latko Kompozyty polimerowe wzmacniane włóknami węglowymi z dodatkiem nanorurek węglowych
2. WOJSKOWY INSTYTUT TECHNIKI PANCERNEJ i SAMOCHODOWEJ, Sulejówek
Michał Gmitrzuk, Zbigniew Smoczyński Właściwości wytrzymałościowe w tym balistyczne kompozytów polimerowych wytwarzanych metodą VARTM
3. WOJSKOWY INSTYTUT TECHNIKI PANCERNEJ i SAMOCHODOWEJ, Sulejówek
Michał Gmitrzuk, Zbigniew Smoczyński Wpływ wysokoenergetycznego udaru na postać niszczenia balistycznych kompozytów szklanych i węglowych
13.00- 15.00 obiad
10
SESJA II
Przewodniczący: prof. dr hab. inż. Anna BOCZKOWSKA
15.00-16.30
Referaty, dyskusja, prezentacja firm
4.
1ROMA Sp. z o.o. 2Wojskowa Akademia Techniczna, 3Des Art sp.z o.o
Roman Romanowski 1, Natalia Myszka 1, Marian Klasztorny2. Daniel Nycz3
Analiza projektowania i obliczeń statycznych kompozytowych przekryć prostokątnych na wybranym przykładzie”.
5. UNIWERSYTET TECHNICZNY Drezno, Niemcy
Bartłomiej Przybyszewski Properties of dissimilar joint of advanced materials for lightweight structures
6.
NANOMATERIALS, Leszek Stobiński, Warszawa
Leszek Stobiński Produkcja i badania platkowego grafenu i tlenku grafemu
16.30- 16.50 PRZERWA 16.50 -18.00 SESJA POSTEROWA 18.00 KOLACJA 19.30 - SPOTKANIE INTEGRACYJNE przy muzyce
11
WTOREK, 3 grudnia 2013
SESJA III
Przewodniczący: mgr inż. Jerzy MIŚKÓW
8.45-11.10
FIRMA TYTUŁ PREZENTACJI
7. IMPIB, Toruń
Dr n.t.Józef RICHERT Prezentacja Instytutu IMPIB w Toruniu
8.
C-L SP. z o.o. Słupsk +
CENTRUM TRANSFERU TECHNOLOGII KOMPOZYTÓW
Kaniów
CL BTK + CTTK Bielskiego Parku Technologicznego Lotnictwa, Przedsiębiorczości i Innowacji jako projekt wspierający innowacyjne działania przedsiębiorstw w zakresie technologii wytwarzania wyrobów kompozytowych.
9. DIAB POLSKA - Szwecja
Nowoczesne rozwiązania zastosowań materiałów spienionych PCV w lotnictwie, produkcji łopat siłowni wiatrowych i wentylatorów przemysłowych.
10. AKZO – NOBEL , Holandia
Systemy inicjujące reakcje sieciowania poliestrów .
11. LANTOR , Holandia
Materiały rdzeniowe i warstwy podżelkotowe do produkcji kompozytów w formach otwartych i zamkniętych.
11.10- 11.25 PRZERWA 11.25- 13.20
12.
ALLCOMP POLSKA Katowice
Optymalizacja rozkroju warstwowych materiałów wypełnieniowych do kompozytów
13. PPHU KAUPOSIL Siemianowice Śl.
Membrany silikonowe w metodach worka próżniowego i infuzyjnych. Matryce akrylowe na przykładzie systemu Acrylic One.
14. PHOENIX EQUIPMENT Polska Miastko
Najnowsze rozwiązania aplikatorów stosowanych do produkcji wyrobów kompozytowych. Komputerowe wspomaganie procesów projektowania struktur kompozytowych.
15. MASTERMODEL, Bielsko-Biała
Technologia LRTM z wykorzystaniem systemu TERMOULD.
13.20- 14.45 OBIAD
12
FIRMA TYTUŁ PREZENTACJI
14.50- 16.30
16. MASTERMODEL, Bielsko-Biała
Pokaz LRTM w formie TERMOULD
17. ASHLAND POLSKA Warszawa
Wybrane zagadnienia doboru żywic poliestrowych i epoksywinyloestrowych.
18. ZYVAX INC, USA
Polimerowe środki rozdzielające do żywic poliestrowych i epoksydowych.
16.30-16.50 PRZERWA
16.50- 18.35
19. TROTON Sp. z o.o. Gościno Ząbrowo
Nowa generacja materiałów polerskich oraz lakiernicze powłoki ochronne kompozytów
20. ITP- System, Dąbrowa Górnicza
Nanotechnologie w kompozytach polimerowych.
21. LABINDEX, Warszawa
Wykorzystanie homogenizacji ultradźwiękowej w produkcji kompozytów i barwników.
20.00 - uroczysta kolacja
13
ŚRODA, 4 grudnia 2013
SESJA IV
Przewodniczący: Dr n.t. Józef RICHERT
9.00-11.00
Referaty, dyskusja, prezentacja firm
22.
PLASTICON S.A. Toruń
Artur Chudziński, Marek Kamiński Wyroby z Tworzyw kompozytowych w
połączeniu z fluoroplastami ( dual-laminaty
23.
IMPIB, Oddział Farb i
Tworzyw, Gliwice
Izabela Gajlewicz Metody badań palności materiałów
polimerowych
24.
PLASTICON POLAND, S.A. Toruń
Zygmunt Kołek,Kazimierz Jędrzejewski
Wielkogabarytowe instalacje z kompozytów poliestrowo-szklanych (tws
25.
PLASTON-P, Sp. Z o.o. Gliwice
Kazimierz Walczak, Aspekty badania palności kompozytów
polimerowych
26. RENOVIS Sp. z o.o. Dąbrowa Górnicza
Marek Sachowiak Nowoczesne systemy oświetlania lampami LED hal przemysłowych i terenów otwartych
27. SPECTROLAB. Łomianki
Artem Khyprostow Systemy do badań wytrzymałościowych INSTRON w zastosowaniach do badań materiałów kompozytowych.
11.00 – 12.00 Podsumowanie i zakończenie konferencji
12.30- obiad
14
Lista Posterów
Numer posteru
AUTORZY, TYTUŁ, INSTYTUCJA
1.
Anita BIAŁKOWSKA1, Mohamed BAKAR2, Marta LENARTOWICZ1
Poliuretany Kondensacyjne z odcieków gliceryn powstałych
przyprodukcji biodiesla jako modyfikatory nanokompozytów epoksydowych
1 IMPiB, Oddział Farb i Tworzyw w Gliwicach 2 Uniwersytet Humanistyczno-Technologiczn, Radom
2.
Marta CHYLIŃSKA, Halina KACZMAREK, Aleksandra BURKOWSKA, Maciej WALCZAK Nowe Tworzywo polimerowe o właściwościach biocydowych zawierające polimer z ugrupowaniem N-halaminowym Uniwersytet Mikołaja Kopernika, Toruń
3.
Ewa KICKO-WALCZAK , Grażyna RYMARZ, Izabela GAJLEWICZ Obniżenie palności żywic termoutwardzalnych. Efekt synergiczny bezhalogenowych retardantów palenia z nanonapełniaczami IMPiB, Oddział Farb i Tworzyw, Gliwice
4.
Lidia KURZEJA Odporność korozyjna kompozytu ARC 982 IMPiB, Toruń
5.
Lidia KURZEJA1, Urszula SZELUGA2, Stefan KUBICA1
Epoxy composites with short carbon fiber and nano particles. 1IMPIBToruń,2 Centrum Materiałów Polimerowych i Węglowych, PAN, Zabrze
6.
Magdalena METLER, Halina KACZMAREK Działanie promieniowania UV na nanokompozyty poli(kwasu akrylowego) z nanocząstkami srebra
15
Uniwersytet Mikołaja Kopernika, Toruń
7.
Anna PIETRUSZKA*, Anna WOJTALA Kompozyty polietylenowe o zmniejszonej palności z dodatkiem wybranych związków żelaza
Instytut Ciężkiej Syntezy Organicznej „Blachownia”, Kędzierzyn- Koźle.
8.
Katarzyna SZPILSKA1, Krystyna CZAJA2, Stanisław KUDŁA1
Kompozyty polipropylenowe z udziałem haloizytu modyfikowanego surowcami pochodzenia naturalnego Instytut Ciężkiej Syntezy Organicznej „Blachownia”, Kędzierzyn- Koźle.
9.
Aleksandra WĘGLOWSKA Badania procesu łączenia poliamidu PA66 CF3O z zastosowaniem metody ogrzewania wibracyjnego Instytut Spawalnictwa, Gliwice
16
STRESZCZENIA PREZENTACJI I POSTERÓW
17
KOMPOZYTY POLIMEROWE WZMACNIANE WŁÓKNAMI WĘGLOWYMI Z DODATKIEM NANORUREK WĘGLOWYCH DO
ZASTOSOWAŃ W LOTNICTWIE
Anna BOCZKOWSKA, Paulina CHABERA, Ewelina CIECIERSKA, Paulina LATKO
Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Materiałowej ,Wołoska 141, 02-507 Warszawa [email protected]
W ostatnich latach powszechnie stosowane metaliczne konstrukcje lotnicze sukcesywnie zastępowane
są strukturami kompozytowymi, a w szczególności kompozytami polimerowymi wzmacnianymi włóknami
węglowymi. Spośród licznych zalet, jakie towarzyszą tej zamianie są też i wady związane przede wszystkim z
wyraźnym pogorszeniem przewodności elektrycznej materiału. Ma to bezpośredni wpływ na elektryczne
funkcje jakie spełnia konstrukcja lotnicza, takie jak odprowadzanie ładunku elektrycznego, ochrona przed
działaniem pola elektromagnetycznego oraz ochrona przed uderzeniem piorunów. Jest to spowodowane
faktem, że pojedyncze włókna węglowe, chociaż mają właściwości przewodzące, otoczone są nieprzewodzącą
osnową polimerową (najczęściej epoksydową), która działa jak warstwa izolująca i ma wpływ na
przewodność nie tylko w płaszczyźnie elementu kompozytowego, ale w szczególności na jego przekroju.
Celem prezentowanych badań jest poszukiwanie alternatywnych rozwiązań dla struktur metalicznych,
dających w efekcie materiał przewodzący o mniejszej masie i prowadzących do obniżenia kosztów produkcji
lotniczych elementów, takich jak poszycie skrzydeł czy kadłuba. Jedną z możliwości poprawy właściwości
elektrycznych jest wprowadzenie nanorurek węglowych do osnowy polimerowej. W tym celu do osnowy
epoksydowej wprowadzone zostały wielościenne nanorurki węglowe niemodyfikowane i modyfikowane
aminowymi grupami funkcyjnymi. Opracowano również termoplastyczne włókniny o małej gramaturze z
dodatkiem nanorurek węglowych. Udział wagowy nanorurek węglowych zmieniano od 0 do 5% w przypadku
żywic epoksydowych i do 7% w przypadku termoplastycznych włókien. Dyspersja nanorurek węglowych w
osnowie polimerowej była badana za pomocą wysokorozdzielczej skaningowej mikroskopii elektronowej.
Zbadano przewodność elektryczną wytworzonych nanokompozytów, jak też ich właściwości termiczne i
wybrane mechaniczne. Stwierdzono, że parametry wytwarzania nanokompozytów istotnie wpływają na
rozmieszczenie nanorurek węglowych w osnowie polimerowej. Co więcej przewodność elektryczna
nanokompozytów istotnie zależy od równomierności rozmieszczenia nanorurek w osnowie polimerowej.
Stwierdzono w skali laboratoryjnej, że wprowadzenie nanorurek węglowych może prowadzić do zwiększenia
skrośnej przewodności kompozytu polimerowego wzmacnianego włóknami węglowymi. Co więcej
wprowadzenie nanorurek węglowych do osnowy polimerowej może prowadzić do uzyskania materiału
wielofunkcyjnego łączącego przewodność elektryczną z termiczną i lepszymi właściwościami mechanicznymi
w powiązaniu z możliwościami jego monitorowania.
18
CARBON FIBRE REINFORCED POLYMER MATRIX COMPOSITES WITH ADDITION
OF CARBON NANOTUBES FOR AIRCRAFT APPLICATION
Anna BOCZKOWSKA, Paulina CHABERA, Ewelina CIECIERSKA, Paulina LATKO
Warsaw University of Technology, Faculty of Materials Science and Engineering, Wołoska 141,02-507Warszawa
In recent years one can notice a gradual migration from metallic aeronautical structures to composite
ones, particularly CFRP (Carbon Fibre Reinforced Polymers). Among the many advantages of this
evolution, there are also some disadvantages; one of them is the loss of intrinsic electrical
conductivity of the material. This has a direct effect on the electrical functions of structures, like
ESD (Electro-Static Discharge), EMI (Electro-Magnetic Interference) shielding and the LSP
(Lightning Strike Protection) effectiveness. This is due to the fact that the single carbon fibre/yarns
(conductive by themselves) are actually surrounded by the resin matrix (typically epoxy resin) that
works as an electrical isolation layer and affects the electrical conductivity in plane and particularly
through thickness.
Aim of the presented studies is to find alternative non-metallic materials/solutions to achieve
electrical conductivity aiming at a lower weight and lower overall cost for production of aircraft
structural components (typically wing covers or fuselage skin panels). One option to improve the
electrical conductivity is to incorporate carbon nanotubes in the polymer matrix. This can be done
using epoxy resin as a matrix and multi-wall CNTs with non-modified or modified surface with
amino groups. Also the thermoplastic veils doped with CNTs were developed and studied. The
weight fraction of CNTs was varied from 0 up to 5% in the case of epoxy resin or up to 7% in the
case of thermoplastic fibres. The distribution of CNTs in the polymer matrix was studied using
HRSEM technique. Electrical conductivity of fabricated nanocomposites was measured, as well as
their thermal and selected mechanical properties. It was found that the processing conditions strongly
influence on the even distribution of CNTs. Moreover, electrical properties of nanocomposites
strongly depend on the homogeneous and uniform distribution of carbon nanotubes in the polymer
matrix. It was found at lab scale that CNTs doping can increase the transverse electrical conductivity
of CFRP. Moreover, the incorporation of CNTs into the polymer matrix has the potential of creating
materials with multi- functional properties, e.g. a combination of electrical, thermal conductivity and
improved mechanical performance in addition to self-sensing capabilities.
19
WŁAŚCIWOŚCI WYTRZYMAŁOŚCIOWE, W TYM BALISTYCZNE, KOMPOZYTÓW POLIMEROWYCH WYTWARZANYCH
METODĄ VARTM
Michał GMITRZUK*, Zbigniew SMOCZYŃSKI*
*Wojskowy Instytut Techniki Pancernej i Samochodowej ,ul. Okuniewska 1, 05-070 Sulejówek
[email protected], [email protected]
Kompozyty polimerowe bazujące na włóknach szklanych, węglowych bądź aramidowych
pozwalają na zmniejszenie masy pojazdów opancerzonych poprzez zastąpienie stopów metali równie
wytrzymałymi i zarazem lżejszymi kompozytami. Posiadają one właściwości heterogeniczne oraz są
materiałami anizotropowymi. Mają niską gęstość oraz wysoką wytrzymałość właściwą.
W artykule przedstawiono wyniki badań właściwości wytrzymałościowych oraz balistycznych
kompozytów polimerowych wykonywanych metodą VARTM (z ang.: Vacuum Assised Resin
Transfer Molding). Do badań użyto tkanin węglowych i szklanych utworzonych z włókien
jednokierunkowych o strukturze czteroosiowej [45, 0, -45, 90] i gramaturze ~ 600 g/m2. Wykonane z
nich płyty balistyczne posiadały taką samą liczbę warstw zbrojenia. Badania wytrzymałościowe
próbek wykonanych z płyt balistycznych węglowych i szklanych przeprowadzono za pomocą trzech
metod: wytrzymałości na rozciąganie, wytrzymałości na zginanie oraz próby udarności sposobem
Charpy’ego. Wszystkie próby przeprowadzono w trzech temperaturach: -40ºC, temperaturze
otoczenia oraz 50ºC. Wyznaczono z nich takie parametry jak wytrzymałość na rozciąganie σm, moduł
Young’a w kierunku wzdłużnym E, wytrzymałość na zginanie σf, moduł Younga przy zginaniu Ef,
udarność acU. Badania balistyczne zakładały wykonanie prób ostrzałem odłamkiem 1,1 g zgodnie
z dokumentem standaryzacyjnym STANAG 2920, za pomocą których wyznaczono granicę
balistyczną V50 poszczególnych płyt balistycznych. W artykule wykazano, że granica balistyczna
odłamka standardowego 1,1g dla kompozytów o tej samej liczbie warstw zbrojenia lecz różnym
rodzaju tkaniny różni się o około 10%. Wykonane kompozyty węglowe charakteryzowały się
lepszymi właściwościami balistycznymi; były również lżejsze od kompozytu szklanego o około
1 kg na jednostkę powierzchni. Ponadto w badaniach balistycznych użyto porównawczo dwóch
rodzajów żywicy epoksydowej. Testy wykazały iż granica balistyczna w zależności od użytej żywicy
różni się w granicach 6%.
20
STRENGTH AND BALLISTIC PROPERTIES OF POLYMER COMPOSITES
FABRICATED WITH THE VARTM PROCESS
Michał GMITRZUK*, Zbigniew SMOCZYŃSKI*
* The Military Institute of Automobile and Armour Technology,ul. Okuniewska 1, 05-070 Sulejówek
[email protected], [email protected]
Polymer composites based on glass, carbon, or aramid fibres enable to reduce the weight of
armoured vehicles in result of replacing metal alloys with equally strong, while at the same time
lighter composites. They have heterogeneous properties and they are anisotropic. They are
characterised by low density and high specific strength.
The paper presents the results of a study on strength and ballistic properties of polymer composites
fabricated with the VARTM process (Vacuum Assisted Resin Transfer Moulding). For the study,
carbon and glass fabrics made of unidirectional fibres with four-axes structure [45, 0, -45, 90] and
grammage of ~ 600 g/m2 were used. Ballistic panels made of them had equal number of reinforced
layers. The examination of the strength of samples made of carbon and glass ballistic panels was
conducted with the use of three methods: tensile strength test, bending strength test and Charpy
impact test. All tests were conducted at three temperatures: at -40ºC, ambient temperature, and 50ºC.
In result, parameters such as tensile strength σm, longitudinal Young's modulus E, bending strength
σf, Young’s bending modulus Ef, and impact resistance acU were determined. Ballistic study provided
for trials with 1.1 g fragmentation fire in accordance with STANAG 2920 standardisation document,
thanks to which a ballistic limit of V50 for individual ballistic panels was obtained. The article
demonstrates that the ballistic limit for standard 1.1 g fragment in the case of composites with equal
number of reinforced layers but different fabrics differs by approximately 10%. The carbon
composites prepared were characterised by more favourable ballistic properties; they were also
lighter than glass composite by approximately 1 kg per surface unit. Furthermore, two types of epoxy
resin were used in the study for benchmarking purposes. Tests showed that the ballistic limit differs
by no more than 6%, depending on the resin used.
21
WPŁYW WYSOKOENERGETYCZNEGO UDARU NA POSTAĆ NISZCZENIA BALISTYCZNYCH KOMPOZYTÓW SZKLANYCH I
WĘGLOWYCH
Michał GMITRZUK*, Zbigniew SMOCZYŃSKI*
*Wojskowy Instytut Techniki Pancernej i Samochodowej,ul. Okuniewska 1 05-070 Sulejówek
[email protected], [email protected]
Reakcja kompozytów polimerowych na wysokoenergetyczne uderzenia oraz mechanizm
zniszczenia są bardzo złożone i zależą między innymi od takich parametrów jak prędkość oraz
energia uderzenia penetratora (pocisku), ilość warstw zbrojenia w kompozycie, rodzaj pocisku a
także kąt, pod jakim pocisk uderza w osłonę balistyczną.
Ze względu na krótki czas kontaktu pomiędzy pociskiem a osłoną balistyczną oraz nieznaczną masę
określonego rodzaju pocisku i jego wysoką prędkość, oddziaływania pomiędzy nimi mają charakter
lokalny. Zatem pochłanianie energii kinetycznej występuje w małej objętości materiału otaczającej
strefę rażenia pocisku a dominującym modelem zniszczenia jest perforacja. W artykule
przedstawiono badania wpływu uderzeń wysokoenergetycznych przy użyciu dwóch rodzajów
penetratorów, na rodzaj niszczenia kompozytów szklanych i węglowych. Do badań użyto
nieodkształcalnych penetratorów w postaci odłamków standardowych 1,1 g oraz pocisków z
odkształcalnym rdzeniem 9 mm FMJ Parabellum. Płyty balistyczne wykonano przy pomocy metody
VARTM (z ang.: Vacuum Assised Resin Transfer Molding) używając tego samego rodzaju tkaniny
oraz osnowy (żywicy epoksydowej). Wykazano, że kształt oraz materiał, z którego są wykonane
pociski, mają duże znaczenia podczas penetracji kompozytów. Porównując energie kinetyczne
obydwu penetratorów wykazano, że pocisk o mniejszej energii, a zarazem mniej rozwiniętej
powierzchni czołowej, posiada większą zdolność penetracji. Stwierdzono, że główną przyczyną
delaminacji w kompozytach z warstwami zbrojenia w postaci tkanin utworzonych z włókien
jednokierunkowych o strukturze czteroosiowej [45, 0, -45, 90] i gramaturze ~ 600 g/m2 jest
propagacja pęknięć wzdłuż uprzywilejowanych kierunków włókien wzdłużnych. Ponadto dokonano
porównania sposobu niszczenia kompozytów szklanych oraz węglowych przy użyciu odłamka
standardowego 1,1 g. Badania porównawcze zrealizowano dla tej samej ilości warstw tkanin oraz
stosując ten sam rodzaj osnowy polimerowej, natomiast konstrukcje kompozytów różniły się
rodzajem zastosowanej tkaniny. Badania przeprowadzono dla warunków perforacji kompozytu przez
pocisk oraz jego zatrzymania w kompozycie. Analizę wykonano za pomocą elektronowego
mikroskopu skaningowego LEO VPi.
22
EFFECT OF A HIGH-ENERGY IMPACT ON THE FORM OF DAMAGE TO
BALLISTIC GLASS AND CARBON COMPOSITES
Michał GMITRZUK*, Zbigniew SMOCZYŃSKI*
*Wojskowy Instytut Techniki Pancernej i Samochodowej,ul. Okuniewska 1 05-070 Sulejówek
[email protected], [email protected]
The response of polymer composites to high-energy impacts and the damage mechanism are
very complex and depend, among other things, on such parameters as velocity and energy of impact
of the penetrator (projectile), the number of reinforced layers in the composite, the projectile type,
and also the angle of impact.
Due to the short time of contact between the projectile and the ballistic cover as well as insignificant
weight of the specific projectile type, and its high velocity, there are only local interactions between
them. Thus, the kinetic energy is absorbed within a small volume of the material surrounding the
impact area, and the dominant damage model is perforation. The article examines the effect of high-
energy impacts with the use of two penetrator types on the form of damage to glass and carbon
composites. Non-deformable penetrators in the form of standard 1.1 fragments as well as projectiles
with 9 mm deformable core FMJ Parabellum were used in the study. The ballistic panels were
fabricated with the VARTM process (Vacuum Assisted Resin Transfer Moulding) with the use of
the same type of fabric and warp (epoxy resin). It was demonstrated that the shape of projectiles and
the material they are made of are of significant importance during penetration of the composites.
When comparing kinetic energies of both penetrators it was demonstrated that the projectile with
lower energy, and thus less-developed frontal surface, has higher penetration capacity. It was
ascertained that delamination in the composites with reinforced layers in the form of fabrics made of
unidirectional fibres with four-axes structure [45, 0, -45, 90] and grammage of ~ 600 g/m2 was
caused by the propagation of cracks along privileged directions of longitudinal fibres. What is more,
a comparison was made between the form of damage to glass and carbon composites with the use of
1.1 g standard fragment. The benchmarking study was conducted for the same number of reinforced
layers and with the use of the same polymer warp, while the type of fabric applied in the composite
was different. The study was focused on the conditions of composite perforation by the projectile and
of its stoppage in the composite. The analysis was performed with the use of LEO VPi scanning
electron microscope.
23
WYROBY Z TWORZYW KOMPOZYTOWYCH W POŁĄCZENIU Z FLUOROPLASTAMI (DUAL-LAMINATY)
Artur CHUDZIŃSKI, Marek KAMIŃSKI
Plasticon Composites, Poland, 87-100 Toruń, ul. M.Skłodowskiej- Curie 59
„Plasticon Poland S.A. oprócz długoletniej tradycji związanej z produkcją aparatury, zbiorników
i rurociągów z tworzyw wzmacnianych szkłem (TWS) od kilkunastu lat inwestuje w rozwój
swojej gamy wyrobów rozszerzając ją o takie produkty, w których wewnętrzną warstwą
chemoodporną są tworzywa termoplastyczne w tym tworzywa fluoroplastyczne. Zastosowanie
tych materiałów pozwoliło firmie Plasticon Poland wprowadzić na rynek krajowy rozwiązania
techniczne, w przypadku których użycie tworzyw sztucznych wydawało się być wcześniej mało
realne. Szczególnie tworzywa fluoroplastyczne charakteryzujące się znakomitą odpornością
chemiczną i wytrzymałością na wysokie temperatury znajdują zastosowania w bardzo
wymagających procesach przemysłowych, w których kiedyś dominowała wyłącznie stal
kwasoodporna. Niniejsza prezentacja pozwoli Państwu na zapoznanie się z podstawowymi
właściwościami tych zaawansowanych tworzyw sztucznych oraz zaznajomienie się z już
zrealizowanymi przez firmę Plasticon projektami.”
24
WIELKOGABARYTOWE INSTALACJE Z KOMPOZYTÓW POLIESTROWO-SZKLANYCH (TWS)
Zygmunt KOŁEK, Kazimierz JĘDRZEJEWSKI
Plasticon Composites, Poland, S.A. 87-100 Toruń, ul. M.Skłodowskiej- Curie 59
[email protected] Prezentacja filmowa:
Plasticon Poland S.A. jest jednym z liderów w produkcji wyrobów chemoodpornych z
kompozytów poliestrowo-szklanych. Od ponad 40 lat jest producentem aparatów, zbiorników
rurociągów, a od ponad 20 lat również kanałów spalin , kominów, absorberów i innego wyposażenia
w instalacjach ochrony środowiska. Film prezentuje tego typu wyroby wielkogabarytowe w 13
różnych instalacjach, pokazując również ich wykonanie w miejscach przeznaczenia . Pracują one
między innymi w przemyśle chemicznym, hutnictwie metali nieżelaznych i ochronie środowiska
naturalnego przede wszystkim w energetyce.
25
PROPERTIES OF DISSIMILAR JOINT OF ADVANCED MATERIALS FOR
LIGHTWEIGHT STRUCTURES
Bartłomiej PRZYBYSZEWSKI
TECHNISCHE UNIVERSITAT DRESDEN ,Molbein str.3,01307 Dresden
Barlomiej.przybyszewski@ TU-DRESDEN.De
Celem pracy jest opracowanie metod łączenia zaawansowanych, lekkich materiałów z
różnych grup przy jednoczesnym zapobieganiu zmian w ich mikrostrukturze podczas procesu
łączenia. Ponadto celem jest ocena właściwości połączeń oraz ich zachowanie długoterminowe.
Nowoczesne, wysokowytrzymałe materiały, takie jak nanokrystaliczne stopy metali czy
kompozyty o osnowie magnezu zostały połączone za pomocą zaawansowanych technologii
(zgrzewanie tarciowe z przemieszaniem - Friction Stir Welding oraz wlaminowywanie - Inlay
Manufacturing) z kompozytami włóknistymi o osnowie metalowej oraz polimerowej. Do
scharakteryzowania otrzymanych połączeń wykorzystano techniki badawcze mające na celu
określenie mikrostruktury, składu chemicznego, wytrzymałości oraz odporności na korozję badanych
materiałów.
26
WYKORZYSTANIE HOMOGENIZACJI ULTRADŹWIĘKOWEJ W
PRODUKCJI KOMPOZYTÓW I BARWNIKÓW.
Jan SZEMRAJ , Marcin GRZEŁKA
LABINDEX, Sp. cywilna , ul. Nutki 3-5, 02-785 Warszawa
biuro-@labindex
Homogenizacja ultradźwiękowa to nowoczesna metoda do przygotowania dyspersji i emulsji, a także
do mielenia na mokro. Otrzymane rozdrobnienia na poziomie 100 nm – 1 µm znajdują zastosowanie
w przygotowaniu jednorodnych, drobno rozdrobnionych surowców i produktów, a także dodatków
wspomagających w skali nano. Hielscher Ultrasonics to producent przepływowych maszyn
produkcyjnych, systemów badawczych półtechnicznych, a także małych urządzeń laboratoryjnych
27
NANOMATERIALS
Leszek STOBINSKI, Warsaw, Poland ul. Wyszogrodzka 14/81
Tel. +48 517571259 E-mail: [email protected] NIP (VAT): PL 5241444184
Firma NANOMATERIALS Leszek Stobinski specjalizuje się w syntezie, modyfikacjach i aplikacjach
nanomateriałów węglowych, takich jak różnego rodzaju nanorurki węglowe, płatkowy, kilkuwarstwowy tlenek grafenu
(FL-GO) oraz płatkowy, kilkuwarstwowy, zredukowany tlenek grafenu (FL-RGO). Materiały te są dobrze
scharakteryzowane pod względem fizykochemicznym i posiadają gwarancję jakości.
Wszystkich Zainteresowanych zapraszamy do współpracy.
Nanomaterials Leszek Stobinski Company is specializing in synthesis, modification and applications of carbon
nanomaterials, such as various types of carbon nanotubes, few layer graphene oxide nanopalatelets (FL-GO) and few
layer, reduced graphene oxide nanopalatelets (FL-RGO). All these materials are well
characterized in terms of physicochemical properties and have a guarantee of their quality.
All interested are welcome to cooperate.
MWCNTs decorated by Pd MWCNTs decorated by ZrO2 nanoparticles (2-4 nm) nanoparticles (5-7 nm)
Few layer graphene oxide Few layer, reduced graphene oxide nanopalatelets nanopalatelets
28
GRAPHENE OXIDE AND REDUCED GRAPHENE OXIDE PLATELETS CHARACTERIZATION
Leszek STOBINSKI, Warsaw, Poland
ul. Wyszogrodzka 14/81
Chemical and structural characterization for: i) purified graphene oxide, prepared by the modified
Hummers method, and ii) purified, reduced graphene oxide platelets was developed using several
physicochemical methods, such as: TEM, SEM, elemental analysis, X-ray fluorescence analysis,
TGA, Raman and FTIR spectroscopies, XRD patterns, electrical conductivity measurements, optical
absorbance, XPS and REELS.
Few layer graphene oxide platelets (FL-GO) revealed stack nanostructure characterized by average
parameters: 21.7 (diameter) x 5.4 nm (height), distance between layers = 0.89 nm and number of
stack layers 6-7. Few layer reduced graphene oxide platelets (FL-RGO) also revealed stack
nanostructure characterized by average parameters: 7.7 (diameter) x 1.2 nm (height), distance
between layers = 0.37 nm and number of stack layers 3-4. Potential applications for graphene oxide
and reduced graphene oxide platelets will be presented.
(samples FL-GO i FL-RGO were prepared and delivered by NANOMATERIALS Leszek Stobinski,
03-337 Warsaw, Wyszogrodzka 14/81, Poland, tel. 517571259, www.nanomaterials.pl)
29
METODY BADAŃ PALNOŚCI MATERIAŁÓW POLIMEROWYCH
Izabela GAJLEWICZ
Instytut Inżynierii Materiałów Polimerowych I Barwników w Toruniu, Oddział Farb i Tworzyw, ul. Chorzowska 50a, 44-100 Gliwice
Badaniom palności poddawanych jest coraz więcej substancji. Stosowanie różnego rodzaju
materiałów jest ściśle określone w przepisach państwowych dotyczących ich przeznaczenia. Podczas
tych testów określa się wiele parametrów pozwalających na sklasyfikowanie danego materiału, a w
następstwie na dopuszczenie go lub nie do odpowiedniego zastosowania. Tradycyjne metody
dostarczają z reguły pojedynczy wynik, nie pozwalający na obiektywną charakterystykę materiału
jak i nie obrazują odpowiednio wpływu dodatków modyfikujących na kompozyt. Przedstawiono
różne metody badania palności tworzyw polimerowych z wyszczególnieniem kalorymetru
stożkowego, który jest powszechnie uznanym aparatem dającymi dokładne i powtarzalne wyniki
badania palności materiałów polimerowych.
Summary: Nowadays more and more of the substance is subjected to flammability testing. The use
of different materials is strictly defined in state regulations regarding their use. During these tests the
number of parameters are determined to classify the material and, consequently, to permit it or not to
appropriate use. Traditional methods usually supply single result, which not allow to characterize
material objectively and, as well, they do not picture properly influence of additives on composite.
Presents different methods of flammability test of polymeric materials in particular cone calorimeter,
which are generally recognized and give accurate and reproducible results for this parameter.
30
ZAGADNIENIA BADAŃ PALNOŚCI KOMPOZYTÓW POLIMEROWYCH
Kazimierz WALCZAK
PLASTON-P Sp. z o.o. ul. Zygmunta Starego 6 ,44-100 Gliwice [email protected]
Komunikat zawiera porównanie wyników badań trudnopalności różnych materiałów
polimerowych głównie kompozytowych, przeprowadzonych na podstawie norm technicznych i
procedur badawczych dotyczących tego zagadnienia. Badania zostaną przedstawione na tle
obowiązujących w kraju oraz krajach sąsiadujących wymagań stosowania wyrobów z tych
materiałów w przemyśle górniczym i dotyczyć będą głównie rur z polimerów kompozytowych na
bazie tworzyw utwardzalnych oraz termoplastycznych. W prezentacji wykorzystane będą materiały
multimedialne zdjęcia i filmy z testów palności.
Problem palności wyrobów kompozytowych na osnowie polimerowej jest ważnym
zagadnieniem w aspekcie zastosowania ich w podziemnych wyrobiskach zakładów górniczych. Dla
bezpieczeństwa pracy wymaga się aby zastosowane materiały i wyroby posiadały cechy
trudnopalności oraz antyelektrostatyczności. W warunkach pożaru każdy materiał polimerowy
ulegnie zapaleniu, natomiast nie powinien on wspomagać ognia ani też przenosić płomienia poza
strefę pożaru oraz nie wykazywać kapania co mogłoby zagrozić ewakuacji ludzi. Z tego względu
badania powinno się przeprowadzić w oparciu o normy, które zakładają podpalenie próbki a
następnie obserwację (pomiar) czasu palenia się i żarzenia po usunięciu płomienia i zjawisk
towarzyszących (krople, lawa itp.). Wymóg taki zawarty jest miedzy innymi w normie PN-EN
60695, która stanowi podstawę do określania kategorii palności materiałów a także w normach
dotyczących bezpieczeństwa ogniowego: PN-EN 1710:2010 i normy związanej PN-EN ISO
340:2013. Zasada badania materiałów wg tych norm jest analogiczna co obrazują poniższe schematy
a różnice są tylko w wymiarach próbki, mocy płomienia i czasu podpalenia.
31
POLIURETANY KONDENSACYJNE Z ODCIEKÓW GLICERYN POWSTAŁYCH PRZYPRODUKCJI BIODIESLA JAKO MODYFIKATORY
NANOKOMPOZYTÓW EPOKSYDOWYCH
Anita BIAŁKOWSKA1, Mohamed BAKAR2, Marta LENARTOWICZ1
1Instytut Inżynierii Materiałów Polimerowych i Barwników w Toruniu, Oddział Farb i Tworzyw w Gliwicach, 2Uniwersytet Technologiczno-Humanistyczny w Radomiu, Wydział Materiałoznawstwa Technologii i Wzornictwa,
Katedra Technologii Materiałów Organicznych, Radom
W niniejszej pracy przedstawiono otrzymywanie i badanie właściwości nanokompozytów epoksydowo -
poliuretanowych zawierających glinokrzemian warstwowy (NanoBent ZW1). Nowy bezizocyjanianowy
poliuretan kondensacyjny z różną zawartością segmentów sztywnych i giętkich otrzymano z odpadowej
gliceryny przy produkcji Biodiesla. Oligomery zawierające łańcuchy giętkie w nowym polimerze otrzymano
w wyniku reakcji biodieslowskiego odcieku glicerynowego z karbaminiem uretanowym. Natomiast segmenty
sztywne otrzymano w wyniku reakcji kwasu fenolosulfonowego, mocznika i formaldehydu. Nanokompozyty
różniące się ilością modyfikatora polimerycznego otrzymano sposobem mieszanym poprzez wstępne
zdyspergowanie homogenizatorem mechanicznym, a następnie ultradźwiękowym osnowy epoksydowej i
oligomeru uretanowego z nanonapełniaczem. Na podstawie wybranych właściwości (udarność, naprężenie
przy zniszczeniu, odporność na propagacje pęknięcia) określono wpływ ilości nowego modyfikatora
poliuretanu na wybrane właściwości nanokompozytów.
Summary. The present work investigates the preparation and properties evaluation of epoxy resin
nanocomposites based on polyurethane and organomodified nanocay (NanoBent ZW1). A new non-
isocyanate condensation polyurethane containing different amount of hard and soft segments was prepared by
using polyglycerine waste obtained during biodiesel production. Oligomers prepared by reacting urethane
carbamate and polyglycerine constituted the soft segments of new polymer, while the hard segments were
obtained from the reaction between phenol sulfonic acid, urea and formaldehyde. Nanocomposites containing
different amount of polymeric modifier were prepared by means of using preliminary nanoparticles dispersion using mechanical mixing followed by ultrasonic homogenization. The mechanical properties of
nanocomposites were characterized by impact strength, flexural strength and strain at break as well as critical
stress intensity factor. The effect of new modifier on epoxy resin nanocomposites properties was
discussed based on obtained results.
32
NOWE TWORZYWO POLIMEROWE O WŁAŚCIWOŚCIACH BIOCYDOWYCH ZAWIERAJĄCE POLIMER Z UGRUPOWANIEM N-
HALAMINOWYM
Marta CHYLIŃSKA*, Halina KACZMAREK*, Aleksandra BURKOWSKA**, Maciej WALCZAK**
*Katedra Chemii i Fotochemii Polimerów, Wydział Chemii, Uniwersytet Mikołaja Kopernika,
ul. Gagarina 7, 87-100 Toruń **Zakład Mikrobiologii Środowiskowej i Biotechnologii UMK, Wydział Biologii i Nauk o Ziemi, Uniwersytet Mikołaja
Kopernika, ul. Gagarina 9, 87-100 Toruń e-mail: [email protected]
Termin „właściwości biocydowe” oznacza zdolność substancji do zabijania bakterii, wirusów, pierwotniaków, glonów, grzybów i innych drobnoustrojów chorobotwórczych - patogenów. W ostatnich latach zintensyfikowano badania na temat biocydowych materiałów polimerowych zawierających struktury N-halaminowe. Do najczęściej wprowadzanych w materiałach polimerowych struktur N-halaminowych należą N-chloraminy heterocykliczne, takie jak pochodne oksozolidinonu, imidazolidinonu i hydantoiny. Pochodne hydantoin charakteryzują się najlepszymi właściwościami biocydowymi wśród wyżej wymienionych związków. Interesującą grupę hydantoin stanowią spirohydantoiny. Wykazują one właściwości biologiczne, charakteryzują się ciekawą geometrią cząsteczki, a także mogą być one stosowane jako uniepalniacze [1,2]. Celem niniejszych badań było otrzymanie tworzywa polimerowego na bazie poli(chlorku winylu), domieszkowanego pochodną spirohydantoiny oraz badanie jego właściwości biocydowych, termicznych i powierzchniowych. Metoda otrzymywania biocydowej pochodnej opisana jest w zgłoszeniu patentowym [3]. Pochodną dodano do mieszanki na bazie PVC, a następnie przetwarzano metodami: wtrysku i wytłaczania. Właściwości biocydowe pochodnej spirohydantoiny badano przed i po dodaniu do mieszanki na bazie poli(chlorku winylu). Badania biologiczne przeprowadzone zgodnie z normą ISO 22196 („Plastics – Measurement of antibacterial activity of plastics surfaces”) potwierdziły działanie biobójcze tworzywa polimerowego otrzymanego w wyniku procesu przetwórczego. Badania stabilności termicznej pokazały, że dodatek biocydowej pochodnej nie wpływa znacząco na termiczny rozkład materiału. Temperatura rozkładu uzyskanego tworzywa jest niższa, aniżeli temperatura stosowana podczas jego przetwórstwa metodami: wytłaczania i wtrysku. Do badań wykorzystano aparat TA Instrument SDT 2920 Simultaneous DSC-TGA. Badania powierzchniowe tworzywa potwierdziły skład oraz ujawniły morfologię próbek. Otrzymane tworzywo wykazuje szerokie możliwości aplikacyjne m.in. w przemyśle obuwniczym i jako warstwa ochronna w różnego typu przedmiotów będących na wyposażeniu szpitalnym, łazienkowym itd. Literatura: [1] Dhar et al., Patent US 7,078,420 B2. [2] K. Barnes, J. Liang, R. Wu, S.D. Worley, J. Leeb, R.M. Broughton, T.S. Huang, Biomaterials 2006, 27, 4825. [3]M. Ziegler-Borowska, M. Chylińska, H. Kaczmarek, Patent no. P.395.035. submitted 27.05.2011.
33
OBNIŻENIE PALNOŚCI ŻYWIC TERMOUTWARDZALNYCH. EFEKT SYNERGICZNY BEZHALOGENOWYCH RETARDANTÓW
PALENIA Z NANONAPEŁNIACZAMI
Ewa KICKO-WALCZAK , Grażyna RYMARZ, Izabela GAJLEWICZ
Instytut Inżynierii Materiałów Polimerowych i Barwników, ul. Sklodowskiej-Curie55,87-100 Toruń, Oddział Farb i Tworzyw-Gliwice
[email protected] Streszczenie W prezentacji przedstawiono ocenę efektywności działania kompozycji bezhalogenowych środków
zmniejszających palność żywic poliestrowych i epoksydowych. Przebadano kompozycje żywic
chemoutwardzalnych oraz laminatów epoksydowo-szklanych i poliestrowo-szklanych z udziałem
bezhalogenowych retardantów palenia z grupy związków fosforowo-azotowych z dodatkiem nano-
napełniaczy takich, jak: nanomontmorylonit modyfikowany związkami organicznymi, grafit
ekspandowany oraz modyfikowana nanokrzemionka strącana. Efektywność układu: retardant palenia
fosforowo-azotowy/nanomodyfikator oceniano na podstawie wyników indeksu tlenowego (LOI),
analizy termograwimetrycznej (TG) oraz metody kalorymetru stożkowego. Morfologię
nanokompozytów badano, stosując skaningowa mikroskopię elektronową (SEM). Zastosowana
modyfikacja obniżająca palność żywic chemoutwardzalnych nie wpływa na obniżenie
podstawowych właściwości mechanicznych laminatów.
34
ODPORNOŚĆ KOROZYJNA KOMPOZYTU ARC 982
Lidia KURZEJA
Instytut Inżynierii Materiałów Polimerowych i Barwników,
ul. Sklodowskiej-Curie55,87-100 Toruń [email protected]
Przedstawiono wyniki badań zastosowania kompozytu ceramicznego ARC 982 do zabezpieczania
kominów w elektrowni.
Maszyny i urządzenia eksploatowane w przemyśle energetycznym narażone sa na ciągły kontakt z
agresywnym środowiskiem, postęp techniczny wymaga od materiałow stosowanych w energetyce
zwiększenia ich trwałości i niezawodności. poprawa trwałości dotyczy wzrostu wymagan
mechanicznych, odporności na zmęczenie , zwiększenia odporności cieplnej a zwłaszcza zwiększenia
odporności cieplnej na długotrwałe działanie podwyższonej temperatury w środowisku korozyjnym.
W tym celu do zabezpieczeń urządzeń pracujących w przemyśle energetycznym stosuje się
różne pokrycia polimerowe. I tak np. blachy stalowe w ciagach kominowych w elektrowniach , które
sa najbardziej narażone na działanie agresywnych gazów i skraplających się cieczy i dodatkowo
podwyższonej temperatury , próbowano pokryć ceramicznym kompozytem epoksydowym Arc 982,
produkcji amerykańskiej.
Kompozyt ARC 982 jest nowoczesnym kompozytem polimerowo-ceramicznym przeznaczonym do
ochrony powierzchni elementów maszyn i urządzeń przed agresywnym działaniem chemicznym i
korozją. Niska lepkość tego kompozytu umożliwia nakładanie go przy pomocy pędzla, wałka czy też
natryskowo przy pomocy odpowiedniego urządzenia. ARC 982 może być nakładany o minimalnej
grubości jednej warstwy 250 mikronów. Matrycę polimerową stanowi zmodyfikowana struktura
żywic epoksydowych reagujących ze zmodyfikowanym utwardzaczem alifatycznym a napełniaczem
wzmacniającym są gęsto upakowane, łączone przestrzennie cząsteczki ceramiczne, tak dobrane aby
po nałożeniu pędzlem i utwardzeniu można było otrzymać bardzo gładką i odporną na zużycie
powierzchnię.
Praca dotyczyła oceny blach stalowych kominów pokrytych tym kompozytem, po 3 latach
stosowania w elektrowni. Stwierdzono, ze kompozyt uległ degradacji i nie jest odporny na
jednoczesne działanie agresywnych gazów i cieczy i podwyższonej temperatury
35
EPOXY COMPOSITES WITH SHORT CARBON FIBER AND NANO
PARTICLES
Lidia KURZEJA1, Urszula SZELUGA2, Stefan KUBICA1
1Instytut Inżynierii Materiałów Polimerowych i Barwników,ul. Sklodowskiej-Curie55,87-100 Toruń 2. Centrum Materiałów Polimerowych i Węglowych PAN, M. Skłodowskiej-Curie 34, 71 -800 Zabrze
Tłoczywa epoksydowe (TE) opracowano i zastosowano w przemyśle ponad 50 lat temu. Tłoczywa
są półproduktem przemysłowym z których wytwarza się detale metodą prasownia tłocznego,
przetłocznego lub wtrysku stosując do tego celu typowe maszyny przetwórcze- wtryskarki lub prasy.
W zależności od przeznaczenia i metod przetwórstwa , tłoczywa produkuje się w postaci sypkiej
(proszku), granulatu, ciastowatej lub w postaci pręcików o różnej długości. Rozróżnia się
następujące typy handlowych tłoczyw w zależności od właściwości i przeznaczenia: a) do
zastosowania w elektronice jako niskociśnieniowe tłoczywa do zaprasowywania delikatnych
elementów elektronicznych. Tłoczywa te charakteryzują się doskonałymi właściwościami
dielektrycznymi, ale małą wytrzymałością mechaniczną i udarnością; b) do zastosowania w
elektrotechnice. Tłoczywa te oprócz właściwości dielektrycznych charakteryzują się wyższą
wytrzymałością mechaniczną w porównaniu do tłoczywa elektronicznych; c) tłoczywa inżynierskie o
dużej wytrzymałości mechanicznej i niekiedy wysokiej odporności cieplnej.
Niniejsza praca dotyczy badań nad otrzymywaniem nowych tłoczyw epoksydowych typu
inżynierskiego charakteryzujących się wysoką wytrzymałością mechaniczną i wysoką odpornością
cieplną. Nowe tłoczywa przeznaczone są do wytwarzania detali o skomplikowanych kształtach.
W literaturze światowej brak doniesień na temat podobnych tłoczyw. Nowe tłoczywa mogą znaleźć
zastosowanie w przemyśle lotniczym, samochodowym, przemyśle militarnym.
36
UV - IRRADIATION OF THE NANOCOMPOSITES POLY(ACRYLIC ACID) WITH SILVER NANOPARTICLES
Magdalena METZLER, Halina KACZMAREK
Faculty of Chemistry, Nicolaus Copernicus University, Gagarina 7 street, 87-100 Torun, Poland, e-mail: [email protected]
Poly(acrylic acid) belongs to the group of anionic polyelectrolyte, which due to its structure
has the high ability to water sorption, changes of chain conformation and swelling degree. The presence of carboxyl groups in each unit leads to pH sensitivity in the surrounding environment. Poly(acrylic acid) is used as a hydrogel, binder and thickener in paints, cosmetics, and pharmaceuticals as a coating in the manufacture of tablets. Reducing the size of silver nanoparticles causes the enlargement of the surface and increases an adsorption of molecular chain`s. Furthermore, the nanoparticles tend to agglomerate, which is limited by the use of stabilizers.
The objective of this work was to evaluate the effect of polychromatic radiation on the UV-Vis spectroscopic properties of nanocomposite poly(acrylic acid) / silver nanoparticles stabilized by different organic compounds containing sulfur. Stabilizers structures differ the position of –SH and -COOH groups and the length of the aliphatic chain. PAA has been polymerized in aqueous solution with initiator. The poly(acrylic acid) was purified by electrodialysis of residual monomer. Silver nanoparticles stabilized by mercaptosuccinic acid (MSA) or 3-mercaptopropionic acid (MPA) were obtained by chemical reduction of AgNO3 and further introduction to PAA in an amount of 5% (wt).
The electronic spectra UV-Vis of the aqueous solutions of Ag/MPA, Ag/MSA, PAA/Ag/MPA, PAA/Ag/MSA and the pure PAA (before and after exposure to polychromatic radiation) have been recorded using UV-1601 PC (Shimadzu, Japan) spectrophotometer in the 200-800 nm range after each irradiation period. Additionally, the stability of the nanoparticles in aqueous solutions has been checked (bimonthly during 8 months recording UV-vis spectra).
It was observed that nanoparticles in powder form had a greater resistance to agglomeration than in solution. The spectrum of Ag stabilized by MSA showed absorption with distinct maximum at 395nm. In the spectrum of Ag / MPA a low intensive absorption band exists, which increases after radiation.
37
KOMPOZYTY POLIETYLENOWE O ZMNIEJSZONEJ PALNOŚCI Z DOADTKIEM WYBRANYCH ZWIĄZKÓW ŻELAZA
Anna PIETRUSZKA*, Anna WOJTALA
Zakład Poliolefin, Instytut Ciężkiej Syntezy Organicznej „Blachownia”,
ul. Energetyków 9, 47-225 Kędzierzyn-Koźle *[email protected]
Liczbę substancji chemicznych znanych jako uniepalniacze tworzyw szacuje się na około
180. Wyróżnia się cztery główne grupy takich środków: nieorganiczne, organiczne
halogenopochodne, związki fosforoorganiczne oraz związki zawierające azot [1]. Środki
nieorganiczne to głównie wodorotlenek glinu i magnezu, których niewątpliwą zaletą jest brak
toksyczności. Ich podstawową wadą jest konieczność wprowadzania ich do tworzywa w dużej ilości,
w celu uzyskania oczekiwanego poziomu zmniejszenia palności, co niekorzystnie wpływa na
możliwości przetwórstwa materiałów oraz parametry użytkowe [2]. Stałym kierunkiem badań jest
zatem poszukiwanie związków współdziałających z wodorotlenkami, których obecność może
wzmocnić działanie uniepalniające, a przez to służyć zmniejszeniu ilości dodatków w matrycy
polimeru. W tym kontekście stosunkowo słabo zbadaną grupą związków w układach
bezhalogenowych są związki żelaza [2]. Celem naszych badań nad kompozytami polietylenu z
wodorotlenkami metali jest wytypowanie dodatków skutecznie współdziałających z podstawowym
uniepalniaczem, których obecność pozwoli znacząco zmniejszyć całkowitą zawartość
modyfikatorów w materiale. Jednocześnie, istotnym kryterium oceny badanych dodatków jest ich
wpływ na przetwórstwo i właściwości użytkowe kompozytów. W prezentowanej pracy
przedstawiono wpływ wybranych związków żelaza na właściwości kompozytów polietylenowych z
wodorotlenkiem magnezu, w tym palność, wytrzymałość mechaniczną oraz wartość wskaźnika
szybkości płynięcia.
1. Alaee M. i in.: Environment International 2003, 29, 683-689; 2. “Fire Retardancy of Polymeric Materials”, ed. A. F. Grand, Ch. A. Wilkie, Marcel Dekker, Inc.2000;
38
KOMPOZYTY POLIPROPYLENOWE Z UDZIAŁEM HALOIZYTU
MODYFIKOWANEGO SUROWCAMI POCHODZENIA NATURALNEGO
Katarzyna SZPILSKA1, Krystyna CZAJA2, Stanisław KUDŁA1
1 Zakład Poliolefin, Instytut Ciężkiej Syntezy Organicznej „Blachownia”, ul. Energetyków 9, 47-225 Kędzierzyn-Koźle.; 2 Katedra Technologii Chemicznej i Chemii Polimerów, Wydział Chemii, Uniwersytet Opolski, ul. Oleska 48, 45-052 Opole.
e-mail: [email protected]
Najnowsze trendy w zakresie poprawy właściwości użytkowych materiałów polimerowych,
w tym także poliolefin dotyczą możliwości użycia w ich recepturach tzw. nanododatków
mineralnych, których przynajmniej jeden wymiar cząstek nie przekracza 100 nm, stąd często takie
materiały nazywa się nanokompozytami poliolefinowymi Najpopularniejsze nanododatki mineralne
to glinokrzemiany, takie jak montmorylonit, a ostatnio także haloizyt. Co ciekawe, haloizyt
występuje w formie rurek o średnicy 10-150 nm i długości około 2µm, które nazywa się
nanorurkami haloizytowymi i coraz częściej postrzega jako znacznie tańszą oraz bardziej
ekologiczną alternatywę dla wciąż bardzo drogich nanorurek węglowych.
Zaprezentowano wyniki badań, dotyczące właściwości użytkowych kompozytów
polipropylenu z udziałem haloizytu modyfikowanego związkami pochodzenia naturalnego w roli
napełniacza. Przedstawiono także sposób modyfikacji oraz charakterystykę haloizytu przed i po
procesie modyfikacji przy użyciu takich metod jak: SEM, FTIR, TG, BET, BJH czy XRD.
Kompozyty sporządzano metodą wytłaczania przy użyciu laboratoryjnej wytłaczarki
dwuślimakowej. Zawartość haloizytu w kompozytach wyniosła 5 i 10%wag. Okazało się, że
uzyskane kompozyty polipropylenowe z modyfikowanym haloizytem wykazywały znaczną poprawę
właściwości przetwórczych i udarności, a także niewielką poprawę stabilności termicznej oraz
właściwości wytrzymałościowych przy rozciąganiu względem nienapełnionego polipropylenu.
Katarzyna Szpilska jest stypendystką projektu pn. „Stypendia doktoranckie - inwestycja w kadrę naukową województwa opolskiego” współfinansowanego przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego.
39
BADANIA PROCESU ŁĄCZENIA POLIAMIDU PA66 GF30 Z ZASTOSOWANIEM METODY ZGRZEWANIA WIBRACYJNEGO
Aleksandra WĘGLOWSKA
Instytut Spawalnictwa, ul. Bł. Czesława 16-18, 44-100 Gliwice
Przedstawiono wyniki badań procesu łączenia poliamidu PA66 GF30
z zastosowaniem metody zgrzewania wibracyjnego. Badania były prowadzone w Instytucie Spawalnictwa w Gliwicach na stanowisku badawczym wyposażonym w zgrzewarkę wibracyjną BRANSON (model 112-H), o częstotliwości drgań 240 Hz oraz przyrząd VibRecord, służący do rejestracji przebiegów parametrów zgrzewania: amplitudy drgań a, skrócenia s i docisku zgrzewania pz. Przyrząd został opracowany w Instytucie Spawalnictwa. Materiałem zastosowanym w badaniach był poliamid wzmacniany włóknem szklanym o nazwie handlowej Tecamin 66 GF30. Podczas badań zgrzewano próbki wycięte z płyty o nominalnej grubości 10,0 mm. Powierzchnia próbek w miejscu łączenia wynosiła 330 mm2. Oceny jakości złączy dokonano w oparciu o wyniki badań mikroskopowych, prowadzonych na mikros kopie świetlnym w świetle odbitym oraz na skaningowym mikroskopie elektronowym, jak również wyniki badań metodą różnicowej kalorymetrii skaningowej oraz wyniki badań wytrzymałości połączeń w statycznej próbie rozciągania. Na podstawie wyników badań mikroskopowych stwierdzono, że we wszystkich złączach poddanych obserwacjom występuje zagęszczenie włókien szklanych w zgrzeinie, spowodowane skracaniem elementów podczas zgrzewania oraz wyciskaniem uplastycznionego tworzywa do rąbka zgrzeiny. W zależności od parametrów procesu oceniono, iż zmienia się szerokość warstwy uplastycznionego tworzywa, jak również sposób układania się włókien szklanych w różnych obszarach w zgrzeinie oraz napowierzchni przełomów złączy, ocenionych w badaniach fraktograficznych. W oparciu o wyniki ba dań metodą różnicowej kalorymetrii skaningowej (Different Scanning Calorimetry DSC), wyznaczono wpływ warunków procesu zgrzewania na temperaturę topnienia oraz zawartość fazy krystalicznej w zgrzeinach złączy oraz w materiale podstawowym. W złączach wykonanych z poliamidu PA66 GF30 temperatura tworzywa zgrzeiny wynosi średnio 260,4°C, natomiast zawartość fazy krystalicznej w złączu jest mniejsza niż w materiale rodzimym o około 55 - 72%. Na podstawie wyników badań statycznej próby rozciągania oceniono, że z zastosowaniem metody zgrzewania wibracyjnego możliwe jest uzyskanie złączy o maksymalnej wytrzymałości wynoszącej około 92% wytrzymałości materiału podstawowego, przy czym zauważono również, że im większa jest wartość amplitudy drgań lub docisku zgrzewania, tym krótszy jest czas wymagany do uzyskania złączy o wysokich własnościach mechanicznych. Wyniki badań zostały wykonane w ramach projektu badawczego - grant nr 2011/01/N/ST8/07213, finansowanego przez Narodowe Centrum Nauki.
40
LISTA UCZESTNIKÓW
L.P. INSTYTUCJA/ NAZWA/ADRES
UCZESTNICY/ e- mail
1 2 3
1.
AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków
dr hab.inż. Krzysztof ŻABA [email protected] dr inż. Stanisław NOWAK mgr inż. Paweł KITA, doktorant
2.
ALUMAST S.A. Marklowicka 30A, 44-300 Wodzisław Śląski
Zbigniew SZKOPEK [email protected]
3. ZAKŁAD AGA Pisarzowice
Tadeusz CZAJA Janusz MALARZ [email protected]
4. AKZO-NOBEL Functional Chemicals Amersfort, Holandia
Jeroen ALBERTS [email protected]
5. ASHLAND Poland Sp.z.o.o ul.Szturmowa 2a,02-678 Warszawa
Jarosław JASZEWSKI [email protected]
6.
ALLCOMP Sp.z o.o. Katowice
Andrzej ZAJĄC [email protected]
7.
BIELSKI PARK TECHNOLOGICZNY LOTNICTWA, PRZEDSIĘBIORCZOŚCI I INNOWACJI Sp. z o.o. Ul. Stefana Kóski 43, 43-512 Kaniów
Bogusław HOLEKSA [email protected] [email protected] www.parklotniczy.eu
8. BUSTER S.J. ul. Wiejska 81, 88-101 Inowrocław
Piotr STEJTER [email protected]
9. C-L Sp.z o.o. ul. Szczecińska 58B, 76-200 Słupsk
Daniel ZAPOLSKI Zbigniew TROJNACKI Artur JANOWSKI [email protected] Jerzy MISKÓW [email protected]
10.
DIAB Polska Sp.z o.o. ul. Kniaziewicza 10, 76-200 Słupsk (Szwecja)
Sławomir ĆWIRKO [email protected]
41
11.
INSTYTUT SPAWALNICTWA , ul.Bł.Czesława1 6-18, 4 4-100Gliwice
Mgr Aleksandra WĘGLOWSKA [email protected]
12. INSTYTUT INŻYNIERII MATERIAŁÓW POLIMEROWYCH I BARWNIKÓW M.Skłodowskiej –Curie55, 87-100 Toruń
dr inż. Józef RICHERT [email protected] dr inż. Lidia KURZEJA [email protected]
13.
INSTYTUT INŻYNIERII MATERIAŁÓW POLIMEROWYCH I BARWNIKÓW Oddział Farb i Tworzyw ul. Chorzowska 50a, 44-100 Gliwice
dr inż. Krzysztof BORTEL [email protected] mgr inż. Izabela GAJLEWICZ dr inż. Edyta GIBAS mgr inż. Marta LENARTOWICZ mgr inż. Grażyna RYMARZ [email protected]
14.
INSTYTUT CIĘŻKIEJ SYNTEZY ORGANICZNEJ Energetyków 9, 47-225 Kędzierzyn-Koźle
Dr Anna PIETRUSZKA [email protected] Mgr Katarzyna SZPILSKA
15. ITP.-SYSTEM Sp z o.o ul.Łańcuckiego10, 41-300 Dąbrowa Górnicza
Wojciech CHRZANOWSKI Szymon SIŁUCH - Mgr biotechnologii [email protected] www.itp-system.pl
16. P.P.H.U. KAUPOSIL ul. Boh. Westerplatte 20,41-106 Siemianowice Śl.
mgr inż. Tomasz CIEŚLAK [email protected]
17.
LABINDEX, Sp. cywilna ul. Nutki 3-5, 02-785 Warszawa
Mgr inż. Jan SZEMRAJ Mgr Marcin GRZEŁKA biuro-@labindex
18. LANTOR Holandia
Holger HECKMAN Sebastian WEIJ
19. LAMTECH Ireneusz Łysik, Rybnicka 38/2 , 44-100 Gliwice
inż. Ireneusz ŁYSIK [email protected]
20. MASTERMODEL FHU Jacek Koczwara ul. Skoczkowska 7/4,43-300Bielsko-Biała
mgr inż Jacek KOCZWARA [email protected]
21. MOTEKS Sp. z o.o Plac Alfreda Nobla 1,43-150 Bieruń
Mgr inż. Ilona KOSTKA [email protected] Mgr inż. Aneta BULSKA
42
22. MOTO- PLAST Krosno
Jerzy STASICZAK [email protected]
23. NANOMATERIALS, Leszek Stoiński Wyszogrodzka 14/81, 03-337 Warszawa
dr Leszek STOBIŃSKI [email protected]
24. OPTI-YACHT Wyspiańskiego 59a, 38-400 KROSNO
Karol HULIN Info@ opti-yachts.com
25.
PHOENIX-EQUIPMENT Polska ul. Jodłowa 54, 77-299 Pasieka
mgr inż. Gracjan MIŚKÓW [email protected]
26.
PLASTICON POLAND S.A ul. M.Skłodowskiej –Curie 59, 87-100 Toruń
Mgr inż. Marek KAMIŃSKI [email protected] Mgr inż. Zygmunt KOŁEK [email protected]
27. PLASTON-P, Sp. Z o.o. Zygmunta Starego6, 44-100 Gliwice
Dr inż. Kazimierz WALCZAK [email protected]
28.
POLITECHNIKA ŚLĄSKA Wydział Chemiczny, Krzywoustego
prof. dr hab.inż. Witold GNOT
29. POLITECHNIKA WARSZAWSKA, Wydział Inżynierii Materiałowej ul. Wołoska 141 ,02-507 Warszawa
prof. dr hab. inż. Anna BOCZKOWSKA [email protected] mgr Paulina CHABERA
30.
POLITECHNIKA WROCŁAWSKA Wydział Chemiczny,
prof. dr hab. inż. Danuta ŻUCHOWSKA [email protected]
31. POJAZDY SZYNOWE PESA S.A. ul. Zygmunta Augusta 11, 85-082 Bydgoszcz
Mgr inz. Marek FEKNER [email protected]
32.
POLSKA AKADEMIA NAUK Instytut Chemii Fizycznej, Kasprzaka 49/55 Warszawa
dr Leszek STOBIŃSKI [email protected]
33. PRZEMYSŁ CHEMICZNY- czasopismo ul. Warszawa
Dr inż. Jerzy POLACZEK- Redaktor
43
34. ROMA Sp.z o.o ul.Słoneczna7, Grabowiec,87-124 Złotoria
Radosław ROMANOWSKI Natalia MYSZKA e-mail: [email protected]
35. SPEKTRO-LAB ul. Warszawska 100, 05-092 Łomianki
Artem KHVOROSTOV [email protected] [email protected]
36. SITPChem Oddział w Gliwicach Ul. Górnów
Mgr inż. Grażyna KRÓL Mgr inż. Barbara SMOLANA Dr inż. Stefan KUBICA Mgr inż. Teresa PIOTROWSKA Mgr inż. Anna KASPERLIK
37. RENOVIS Sp. z o.o. Dąbrowa Górnicza
Marek STACHOWIAK
38. TEDI SPORT Tadeusz Kudlik, ul.Rząsa 4a, 05-304 Stanisawów
Tadeusz KUDLIK [email protected]
39. TROTON Sp.z o.o. Ząbrowo 14A, 78-120 Gościno
Joanna JANIAK [email protected]
40.
TECHNISCHE UNIVERSITAT DRESDEN Molbein str.3,01307 Drezden
Mgr inż. Bartłomiej PRZYBYSZEWSKI Barlomiej.przybyszewski@ TU-DRESDEN.De
41.
ZACHODNIOPOMORSKI UNIWERSYTET TECHNOLOGICZNY Instytut Inżynierii Materiałowej ,Zakład Tworzyw Polimerowych Aleja Piastów 17, 70-310 Szczecin
prof. dr hab. inż Zbigniew ROSŁANIEC zbigniew.rosł[email protected] dr inż. Sandra PASZKIEWICZ [email protected]
42. UNIWERSYTET Mikołaja Kopernika w Toruniu Wydział Chemii ul. Gagarina 11, 87-100 Toruń
mgr Marta CHYLIŃSKA [email protected] mgr inż. Magdalena METZLER [email protected]
43.
WOJSKOWY INSTYTUT TECHNIKI PANCERNEJ I SAMOCHODOWEJ ul. Okuniewska 1, 05-070 Sulejówek
mgr inż. Zbigniew SMOCZYŃSKI [email protected] mgr inż. Michał GMITRZUK
44. Wentylatory WENTECH SP.z o.o. Rzemieślnicza 6, 41-407 Imielin
M.WICHER [email protected]
44
45. VERA Sp z o.o. Sp.k. Bielsko-Biała
Piotr ZAWADZKI [email protected]
46.
ZYVAX INC USA
mgr inż. Marcin KARPOWICZ [email protected]