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;druk-plebiscytowa@wp.pl

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 abocz@meil.pw.edu.pl

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

abocz@meil.pw.edu.pl

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

michal.gmitrzuk@witpis.eu, zbigniew.smoczynski@witpis.eu

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

michal.gmitrzuk@witpis.eu, zbigniew.smoczynski@witpis.eu

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

michal.gmitrzuk@witpis.eu, zbigniew.smoczynski@witpis.eu

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

michal.gmitrzuk@witpis.eu, zbigniew.smoczynski@witpis.eu

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@plasticon.com.pl

„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

plasticon@plasticon.com.pl 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: lstob50@hotmail.com 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

i.gajlewicz@impib.pl

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 zakladplaston-p@o2.pl

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: martach@doktorant.umk.pl

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

g.rymarz@impib.pl 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 l.kurzeja@impib.pl

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

l.kurzeja@impib.pl

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: wolnicka@doktorant.umk.pl

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 *pietruszka.a@icso.com.pl

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: szpilska.k@icso.com.pl

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

aleksandra.weglowska@is.gliwice.pl

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 krzyzaba@agh.edu.pl dr inż. Stanisław NOWAK mgr inż. Paweł KITA, doktorant

2.

ALUMAST S.A. Marklowicka 30A, 44-300 Wodzisław Śląski

Zbigniew SZKOPEK zszkopek@alumast.eu

3. ZAKŁAD AGA Pisarzowice

Tadeusz CZAJA Janusz MALARZ aga@kompozyty.com.pl

4. AKZO-NOBEL Functional Chemicals Amersfort, Holandia

Jeroen ALBERTS Jeroen.alberts@akzonobel.com

5. ASHLAND Poland Sp.z.o.o ul.Szturmowa 2a,02-678 Warszawa

Jarosław JASZEWSKI jjaszewski@aschland.com

6.

ALLCOMP Sp.z o.o. Katowice

Andrzej ZAJĄC andrzej.zajac@allcomp.pl

7.

BIELSKI PARK TECHNOLOGICZNY LOTNICTWA, PRZEDSIĘBIORCZOŚCI I INNOWACJI Sp. z o.o. Ul. Stefana Kóski 43, 43-512 Kaniów

Bogusław HOLEKSA michal.holeksa@gmail.com Irena.marek@parklotniczy.eu www.parklotniczy.eu

8. BUSTER S.J. ul. Wiejska 81, 88-101 Inowrocław

Piotr STEJTER piotr@firmabuster.pl

9. C-L Sp.z o.o. ul. Szczecińska 58B, 76-200 Słupsk

Daniel ZAPOLSKI Zbigniew TROJNACKI Artur JANOWSKI cl@c-l.pl Jerzy MISKÓW technolog@c-l.pl

10.

DIAB Polska Sp.z o.o. ul. Kniaziewicza 10, 76-200 Słupsk (Szwecja)

Sławomir ĆWIRKO info@pldiaggroup.com

41

11.

INSTYTUT SPAWALNICTWA , ul.Bł.Czesława1 6-18, 4 4-100Gliwice

Mgr Aleksandra WĘGLOWSKA aleksandra.weglowska@is.gliwice.pl

12. INSTYTUT INŻYNIERII MATERIAŁÓW POLIMEROWYCH I BARWNIKÓW M.Skłodowskiej –Curie55, 87-100 Toruń

dr inż. Józef RICHERT j.richert@impib.pl dr inż. Lidia KURZEJA l.kurzeja@interia.pl

13.

INSTYTUT INŻYNIERII MATERIAŁÓW POLIMEROWYCH I BARWNIKÓW Oddział Farb i Tworzyw ul. Chorzowska 50a, 44-100 Gliwice

dr inż. Krzysztof BORTEL k.bortel@impib.pl mgr inż. Izabela GAJLEWICZ dr inż. Edyta GIBAS mgr inż. Marta LENARTOWICZ mgr inż. Grażyna RYMARZ g.rymarz@impib.pl

14.

INSTYTUT CIĘŻKIEJ SYNTEZY ORGANICZNEJ Energetyków 9, 47-225 Kędzierzyn-Koźle

Dr Anna PIETRUSZKA Pietruszka.a@icso.com.pl Mgr Katarzyna SZPILSKA

15. ITP.-SYSTEM Sp z o.o ul.Łańcuckiego10, 41-300 Dąbrowa Górnicza

Wojciech CHRZANOWSKI Szymon SIŁUCH - Mgr biotechnologii biuro@itp-system.pl www.itp-system.pl

16. P.P.H.U. KAUPOSIL ul. Boh. Westerplatte 20,41-106 Siemianowice Śl.

mgr inż. Tomasz CIEŚLAK Marcin@kauposil.com

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 Irek.lysik@wp.pl

20. MASTERMODEL FHU Jacek Koczwara ul. Skoczkowska 7/4,43-300Bielsko-Biała

mgr inż Jacek KOCZWARA Jacek.koczwara@mastermodel.pl

21. MOTEKS Sp. z o.o Plac Alfreda Nobla 1,43-150 Bieruń

Mgr inż. Ilona KOSTKA i.kostka@moteks.pl Mgr inż. Aneta BULSKA

42

22. MOTO- PLAST Krosno

Jerzy STASICZAK biuro@moto-plast.pl

23. NANOMATERIALS, Leszek Stoiński Wyszogrodzka 14/81, 03-337 Warszawa

dr Leszek STOBIŃSKI lstob50@hotmail.com

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 biuro@phoenixequipment.pl

26.

PLASTICON POLAND S.A ul. M.Skłodowskiej –Curie 59, 87-100 Toruń

Mgr inż. Marek KAMIŃSKI marek.kaminski@plasticon.com.pl Mgr inż. Zygmunt KOŁEK zygmunt.kolek@plasticon.com.pl

27. PLASTON-P, Sp. Z o.o. Zygmunta Starego6, 44-100 Gliwice

Dr inż. Kazimierz WALCZAK plaston-p@o2.pl

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 abocz@meil.pw.edu.pl mgr Paulina CHABERA

30.

POLITECHNIKA WROCŁAWSKA Wydział Chemiczny,

prof. dr hab. inż. Danuta ŻUCHOWSKA Danuta.Zuchowska@pwr.wroc.pl

31. POJAZDY SZYNOWE PESA S.A. ul. Zygmunta Augusta 11, 85-082 Bydgoszcz

Mgr inz. Marek FEKNER m.fekner@pesa.pl

32.

POLSKA AKADEMIA NAUK Instytut Chemii Fizycznej, Kasprzaka 49/55 Warszawa

dr Leszek STOBIŃSKI lstob50@hotmail.com

33. PRZEMYSŁ CHEMICZNY- czasopismo ul. Warszawa

Dr inż. Jerzy POLACZEK- Redaktor

polaczekjerzy@o2.pl

43

34. ROMA Sp.z o.o ul.Słoneczna7, Grabowiec,87-124 Złotoria

Radosław ROMANOWSKI Natalia MYSZKA e-mail: nmyszka@roma.torun.pl

35. SPEKTRO-LAB ul. Warszawska 100, 05-092 Łomianki

Artem KHVOROSTOV Artem.khvorostov@spektro-lab.pl info@spectro-lab.pl

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 tedisport@wp.pl

39. TROTON Sp.z o.o. Ząbrowo 14A, 78-120 Gościno

Joanna JANIAK j.janiak@troton.com

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.rosłaniec@zut.edu.pl dr inż. Sandra PASZKIEWICZ Sandra.paszkiewicz@zut.edu.pl

42. UNIWERSYTET Mikołaja Kopernika w Toruniu Wydział Chemii ul. Gagarina 11, 87-100 Toruń

mgr Marta CHYLIŃSKA martach@wp.pl mgr inż. Magdalena METZLER wolnicka@doktorant.umk.pl

43.

WOJSKOWY INSTYTUT TECHNIKI PANCERNEJ I SAMOCHODOWEJ ul. Okuniewska 1, 05-070 Sulejówek

mgr inż. Zbigniew SMOCZYŃSKI zbigniew.smoczynski@witpis.eu mgr inż. Michał GMITRZUK

44. Wentylatory WENTECH SP.z o.o. Rzemieślnicza 6, 41-407 Imielin

M.WICHER wentach@wentech.p

44

45. VERA Sp z o.o. Sp.k. Bielsko-Biała

Piotr ZAWADZKI laminaty@apteczki.com.pl

46.

ZYVAX INC USA

mgr inż. Marcin KARPOWICZ marcin@zyvax.com