I i II kwartał 2011

III KONFERENCJA RADY PARTNERÓW CZT AERONET i PANELE EKSPERTÓW PROJEKTU 13 – 14 Czerwca 2011 r.

„Nowoczesne technologie materiałowe stosowane w przemyśle lotniczym”

PROJEKT W SPÓŁFINANSOWANY PRZEZ UNIĘ EUROPEJSKĄ ZE ŚRODKÓW EUROPEJSKIEGO FUNDUSZU ROZW OJU REGIONALNEGO

ZB 6Materiały kompozytowe o zwiększonej wytrzymałości i

odporności termicznej z wykorzystaniem żywic polimerowych do zastosowań w lotnictwie

Liderzy merytoryczniprof. dr hab. inż. Henryk Galina (PRz)

prof. dr hab. inż. Zbigniew J. Florjańczyk (PW)prof. dr hab. inż. Józef Kuczmaszewski (PL)

Instytucje partnerskie w zadaniuPRz, PW, PL

Główne wyniki zrealizowanych prac badawczych

PRz: 1.Kontynuowano prace związane z technologią modyfikacji małocząsteczkowej, handlowej żywicy epoksydowej Epidian 6:

• związkami krzemu,• warstwowymi glinokrzemianami (hydrofobizowanymi solami amoniowymi i fosfoniowymi),• epoksydowymi pochodnymi oligosiloksanów,

• związkami fosforu (plastyfikatory),• związkami glinu przystosowanymi do mieszania z epoksydami (próbki z PW).2. Prowadzono oznaczenia palności utwardzonych żywic (LOI i oznaczenia wg norm)3. Kontynuowano badania reaktywności (DSC i inne), struktury i termomechanicznych właściwości

utwardzonych żywic i kompozytów epoksydowych (DMA).

PW: 1.Opracowano metody wytwarzania ciekłych napełniaczy reaktywnych, ograniczających palność, działających jednocześnie jako utwardzacze żywicy epoksydowej – metoda będzie przedmiotem patentu.2.Opracowano metodę modyfikacji minerałów naturalnych, zmierzających do uzyskania stałych napełniaczy uniepalniających żywice epoksydowe.

PL: Kontynuowano badania we współpracy z:1.PZL Świdnik w zakresie

- projektowania kleju na połączenia klejowo-zgrzewane,- badania odporności cieplnej klejów epoksydowych.

2.Zakładami Lotniczymi Margański &Mysłowski sp. z.o.o. w zakresie analizy niektórych połączeń w konstrukcjach lotniczych i ich wytrzymałości.

Szczegóły na plakatach

Publikacje:1. M. Włodarska, M.Izdebski, G. W. Bąk, B. Mossety-Leszczak, H. Galina: Conductivity in cured epoxy

resins containing a biphenyl unit, Scientific Bulletin Łódź, Tech. University, No 1082, Physics, vol. 3, rok 2010, str. 87-96 opublikowane w roku 2011.

2. B. Mossety-Leszczak, M. Włodarska M., Liquid Crystallinity in Polymers – Liquid Crystalline Epoxy Resins, rozdział przyjęty do druku w monografii: Liquid crystalline organic compounds and polymers as materials of XXI century: From synthesis to applications – Research Signpost.

3. A. Rudawska, M. Chruściel: Wpływ sposobu przygotowania powierzchni na wytrzymałość połączeń klejowych lotniczego stopu aluminium. Technologia i Automatyzacja Montażu 2/2011

4. A. Rudawska, M. Błaziak: Analiza porównawcza siły niszczącej połączenia klejowe, klejowo-nitowe oraz nitowe stopu tytanu. Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika. Kwartalnik, zeszyt 83, nr 1/2011.

Dane do wskaźników realizacji celów projektu

Dane do wskaźników realizacji celów projektu

Wystąpienia konferencyjne:

1. Nanokompozyty na osnowie żywicy epoksydowej stosowane w przemyśle lotniczym: M. Oleksy, M. Heneczkowski, R. Oliwa, H. Galina; Seminarium Naukowego „Aktualne trendy rozwoju technologii materiałów polimerowych” w Międzyzdrojach, 22-24.05.2011

2. Bezhalogenowe kompozycje poliolefinowe do wytwarzania kabli: M. Heneczkowski, M. Oleksy, A. Bachórz, A. Frańczak; Seminarium Naukowego „Aktualne trendy rozwoju technologii materiałów polimerowych” w Międzyzdrojach, 22-24.05.2011

Publikacje przygotowane do druku:

1. B. Mossety-Leszczak - Kompozyty i nanokompozyty z ciekłokrystaliczną osnową epoksydową - artykuł przeglądowy

2. M.Oleksy, R.Oliwa, M.Heneczkowski, B.Mossety-Leszczak, G.Budzik, H.Galina - Nanokompozyty na osnowie żywicy epoksydowej do zastosowań w lotnictwie

3. Z. Florjańczyk, J. Zachara, K. Łokaj, A. Wolak, Organically modified aluminum phosphates: The effect of organic substituent on the crystal structure and morphology of aluminum dialkylphosphates

4. Z. Florjańczyk, M. Dębowski, A. Cwil, E. Chwojnowska, On the reaction of boehmite with carboxylic acids and the structure of aluminum carboxylates polymers

   

Dane do wskaźników realizacji celów projektu

Prace inżynierskie obronione w I półroczu 2011 r. (wraz z datą obrony):

1. Mirosław Falandys: Synteza estrów diepoksydowych bisfenolu A. Promotor: dr inż. Beata Mossety-Leszczak (25.II.2011)

2. Katarzyna Hadała: Dobór warunków syntezy 4,4’-diazobenzodiolu, Promotor: dr inż. Beata Mossety-Leszczak (25.II.2011)

3. Beata Falkiewicz: Nanokompozyty żywic epoksydowych do zastosowań w lotnictwie. Promotor: prof. dr hab. inż. Zbigniew J. Florjańczyk (7.II.2011)

4. Alicja Gostomska: Materiały kompozytowe o podwyższonej odporności termicznej na osnowie żywic epoksydowych i karboksylanow glinu. Promotor: prof. dr hab. inż. Zbigniew J. Florjańczyk (8.II.2011)

5. Ewelina Cimek: Wpływ rodzaju kleju na wytrzymałość połączeń klejowych poliamidu PA6. Promotor: dr inż. Anna Rudawska (10.II.2011)

6. Chruściel Mateusz: Wpływ sposobu przygotowania powierzchni na wytrzymałość połączeń adhezyjnych wybranych materiałów konstrukcyjnych stosowanych w przemyśle lotniczym. Promotor: dr inż. Anna Rudawska (studia niestacjonarne) (19.IV.2011)

7. Michał Błaziak: Analiza porównawcza wytrzymałości połączeń klejowych, klejowo-nitowych oraz nitowych wybranych materiałów konstrukcyjnych. Promotor: dr inż. Anna Rudawska (studia niestacjonarne) (10.II.2011)

Dane do wskaźników realizacji celów projektu

Prace magisterskie obronione w I półroczu 2011 r. (wraz z datą obrony):1.Katarzyna Rogala: Kompozyty żywic syntetycznych stosowanych w przemyśle lotniczym. Promotor: dr inż. Mariusz Oleksy (3.06.2011)2.Iwona Rżany: Kompozyty żywic syntetycznych stosowanych w przemyśle lotniczym. Promotor: dr inż. Mariusz Oleksy (3.06.2011)

Udział w realizacji projektu w ZB 6 (Dane dla PRz):• doktorantów: 2• otwarte przewody doktorskie (I kwartał 2011): o mgr inż. Rafał Oliwa Kompozyty epoksydowe do zastosowań w lotnictwie.

Promotor: prof. dr hab. inż. Henryk Galina

Prace dyplomowe planowane na lipiec 2011 r.A. Prace magisterskie:1.Łukasz Wiatr: Żywice epoksydowe zawierające fosfor: otrzymywanie, reaktywność i właściwości użytkowe. Promotor: prof. dr hab. inż. Henryk Galina2.Ewelina Wyczewska: Żywice epoksydowe zawierające krzem: otrzymywanie, reaktywność i właściwości użytkowe. Promotor: prof. dr hab. inż. Henryk Galina3.Kamila Serafin: Ciekłokrystaliczne żywice epoksydowe – synteza i określenie wybranych właściwości. Promotor: dr inż. Beata Mossety-Leszczak4.Aleksandra Będuch i Agnieszka Długosz (praca dwuosobowa) Otrzymywanie mezogenicznych prekursorów epoksydowych do syntezy polimerów o właściwościach ciekłokrystalicznych. Promotor: dr inż. Beata Mossety-Leszczak5.Anna Wilkos: Kompozyty żywicy epoksydowej z dodatkiem modyfikowanych glinokrzemianów. Promotor: dr inż. Mariusz Oleksy

6.Jakub Łapiński: Materiały kompozytowe o wysokiej odporności termicznej na osnowie żywic epoksydowych i organicznych fosforanów glinu. Promotor: prof. dr hab. inż. Zbigniew J. Florjańczyk

7.Paweł Sobczyński: Opracowanie konstrukcji i technologii wykonania mieszalnika laboratoryjnego do przygotowywania klejów. Promotor: prof. dr hab. inż. Józef Kuczmaszewski8.Karol Wróbel: Projekt oprzyrządowania specjalnego do badania wytrzymałości połączeń klejowych. Promotor: prof. dr hab. inż. Józef Kuczmaszewski

Dane do wskaźników realizacji celów projektu

Prace dyplomowe planowane na 2012 r.A. Prace inżynierskie:

1.Wojciech Domański: Opracowanie syntezy estru diepoksydowego bisfenolu A. Promotor: dr inż. Beata Mossety-Leszczak2.Mateusz Hendzel: Metody wyznaczania temperatury zeszklenia polimerów. Promotor: prof. dr hab. inż. Henryk Galina3.Adam Kozub: Modyfikacja żywic epoksydowych związkami fosforu i krzemu. Promotor: prof. dr hab. inż. Henryk Galina4.Ewelina Kuna: Kompozycje żywicy epoksydowej z modyfikowanymi bentonitami. Promotor: dr inż. Mariusz Oleksy5.Szarlotta Suchocka: Kompozyty żywicy epoksydowej stosowane w przemyśle lotniczym. Promotor: dr inż. Mariusz Oleksy6.Aleksandra Buczko: Polimery wzmacniane włóknami z modyfikatorami glinokrzemianowymi. Promotor: dr inż. Maciej Heneczkowski

B. Prace magisterskie:1.Mirosław Falandys: Żywice epoksydowe jako osnowy kompozytów dla lotnictwa – analiza kinetyki utwardzania. Promotor: dr inż. Beata Mossety-Leszczak2.Elwira Tomoń-Kundys: Anizotropowe kompozyty epoksydowe z wykorzystaniem elementów inżynierii molekularnej. Promotor: dr inż. Beata Mossety-Leszczak3.Paulina Pasiak: Otrzymywanie nanokompozytów z matrycą epoksydową. Promotor: dr inż. Beata Mossety-Leszczak4.Adrianna Przywara: Kompozyty żywic syntetycznych z modyfikowanymi bentonitami. Promotor: dr inż. Mariusz Oleksy5.Monika Zuber: Nanokompozyty na osnowie żywicy epoksydowej do zastosowań w przemyśle lotniczym. Promotor: dr inż. Mariusz Oleksy

Dane do wskaźników realizacji celów projektu

Stan współpracy z przedsiębiorstwami Doliny Lotniczej

Stan współpracy z przedsiębiorstwami lotniczymi Doliny Lotniczej

•Współpraca w Przedsiębiorstwami:

•Zakłady Chemiczne Ciech - Organika Sarzyna (producent żywic epoksydowych)•PZL Mielec Sp. z o.o.•PZL Świdnik S.A.•MARGAŃSKI & MYSŁOWSKI Zakłady Lotnicze Sp. z o. o.

•Wygenerowana tematyka badawcza:

•Przewodzące kleje epoksydowe – rozstrzygnięto konkurs na usługę badawczą – prace wykonuje specjalistka z CMPiW PAN w Zabrzu•Poszukiwanie metod przygotowanie próbek do powtarzalnych badań metodą DMA. Konsultacje wskazują na konieczność stosowania piły wodnej do wycinania kształtek do badań DMA.

Główne wnioski

1. Wytypowano metody modyfikacji żywic epoksydowych, przeznaczonych do wykorzystania

jako osnowy kompozytów o zmniejszonej palności dla potrzeb przemysłu lotniczego. Są to

żywice modyfikowane ogranofilizowanymi bentonitami. Do organofilizacji wykorzystane

zostaną sole amoniowe i/lub fosfoniowe. Przygotowywany jest opis patentowy.

2. Dalsze prace koncentrować się powinny na optymalizacji zawartości dodatków, dla

zapewnienia korzystnych parametrów technologicznych preparacji kompozytów oraz

formowania elementów konstrukcji pojazdów lotniczych. Chodzi o środki pomocnicze

regulujące lepkość, przesycalność (zwilżalność) włókna/tkaniny, przebieg utwardzania itp.

3. Pozostałe wyniki badań, dotyczących uniepalniającej modyfikacji żywic epoksydowych,

zostaną opublikowane i/lub opatentowane. Stanowić one mają poszerzenie wiedzy w

dziedzinie materiałów polimerowych, w tym materiałów do zastosowań poza lotnictwem.

4. Potencjalne zastosowania wzmocnionych i uniepalnionych żywic epoksydowych, jako

składników połączeń klejowych, wymagają kontynuowania.

5. Zainicjowano nowy cykl badań nad otrzymywaniem epoksydowych kompozytów

przewodzących prąd elektryczny, z wykorzystaniem nanorurek węglowych (CNT) i/lub

grafenów.

Problemy

1. Napotkaliśmy na trudności opanowania techniki przygotowania próbek do pomiarów

właściwości termomechanicznych metodami dynamicznej analizy termiczno-mechanicznej.

Konsultacje wykazały, że korzystną jakość powierzchni próbek do tego typu badań

zapewnia piła wodna.