Kompozyt żywicy epoksydowej - wykład

MARIUSZ OLEKSY, MACIEJ HENECZKOWSKI, HENRYK GALINA Politechnika Rzeszowska Wydzia³ Chemiczny ul. W. Pola 2, 35-959 Rzeszów e-mail: molek@prz.rzeszow.pl Kompozyty ¿ywicy epoksydowej zawieraj¹ce modyfikowane bentonity Streszczenie  — Przedmiotem pracy by³a organofilizacja bentonitów czwartorzêdow¹ sol¹ amoniow¹ — chlorkiem alkilo-benzylo-di-metyloamoniowym (QAS) — i zbadanie mo¿liwoœci zastosowania otrzymanego produktu jako nape³niacza ¿ywic epoksydowych (EP). Skutecznoœæ takiej modyfikacji (stopieñ rozsuniêcia p³ytek w bentonicie) oceniano metod¹ rentgenograficzn¹. P³ynne kompozycje EP ze zmodyfikowanymi bentonitami charakteryzowa³y siê du¿ym wspó³czynnikiem tiksotropii, a dal- sz¹ ich zalet¹ by³o ograniczenie sedymentacji dodatku podczas przechowywania mieszaniny. Stwier- dzono, ¿e dodatek modyfikowanych bentonitów (w iloœci ≤5,0 % mas.) do handlowej ¿ywicy epoksy- dowej spowodowa³ znaczn¹ poprawê wytrzyma³oœci na rozci¹ganie, wyd³u¿enia wzglêdnego przy zerwaniu, twardoœci wg Brinella i zw³aszcza udarnoœci bez karbu (niekiedy niemal trzykrotn¹). Zaob- serwowano przy tym wyraŸny wp³yw temperatury homogenizacji ¿ywicy z nape³niaczem na zbada- ne w³aœciwoœci mechaniczne kompozytów. Kompozyty EP z modyfikowanymi bentonitami wykazy- wa³y cechy nanokompozytów: zwiêkszon¹ sztywnoœæ, wytrzyma³oœæ, przezroczystoœæ i scharaktery- zowan¹ metod¹ skaningowej mikroskopii elektronowej drobnop³ytkow¹ morfologiê prze³omu. S³owa kluczowe : ¿ywice epoksydowe, bentonity, organofilizacja, kompozyty, tiksotropia, w³aœciwoœ- ci mechaniczne, morfologia. EPOXY RESIN COMPOSITES CONTAINING MODIFIED BENTONITES Summary  — The subject of the paper is organophilization of bentonites (Table 1) with quaternary ammonium salt (QAS): alkylbenzyldimethylammonium chloride, and investigation of the product application as a filler for epoxy resins (EP). The effectiveness of such modification of a clay (degree of bentonite platelets‘ intercalation) was evaluated using X-ray diffraction method (Fig. 2). Liquid EP compositions with modified bentonites showed high thixotropy coefficient. Limited sedimentation of the filler during the storage was the additional advantage of them (Fig. 3, Table 2). It was found that the addition of modified bentonite (in an amount up to 5.0 wt. %) to the commercial epoxy resin caused significant improvement in tensile strength, unit elongation at break, Brinell hardness and especially unnotched impact strength (sometimes even threefold). A clear effect of homogenization temperature of the resin filled on the tested mechanical properties of the composites was also observed

(…)

… procesu delaminacji, nastêpuj¹cego podczas przygotowywania kompozytu polimer/organofilizowana glina, mo¿na uzyskaæ zdyspergowanie nape³niacza do pojedynczych p³ytek o bardzo
ma³ych wymiarach, rzêdu nanometrów (eksfoliacja)
[15—17]. Kompozyty takie otrzymuje siê w wyniku polimeryzacji monomerów lub sieciowania p³ynnych oligomerów in situ miêdzy p³ytkami bentonitu b¹dŸ, w przypadku termoplastów, interkalacjê w stopionym polimerze [18—20]. Ze wzglêdu na du¿¹ polarnoœæ prepolimerów procesy eksfoliacji lub interkalacji stosunkowo ³atwo udaje siê przeprowadziæ w przypadku poliamidów,
¿ywic epoksydowych i nienasyconych poliestrów
[8—10, 21—28]. Uzyskanie nanokompozytu z nape³niaczem eksfoliowanym zapewnia wiêksze wzmocnienie
polimeru ni¿ w przypadku tylko interkalowania [16, 17,
21, 23, 24, 29…
… przeprowadziæ w przypadku poliamidów, [8—10, 29].
¿ywic epoksydowych i nienasyconych poliestrów Efektywnoœæ modyfikacji glinek oceniano metodami
[8—10, 21—28]. Uzyskanie nanokompozytu z nape³nia- skaningowej kalorymetrii ró¿nicowej (DSC) oraz rentge-
czem eksfoliowanym zapewnia wiêksze wzmocnienie nograficzn¹ (WAXS).
polimeru ni¿ w przypadku tylko interkalowania [16, 17, Badania DSC prowadzono za pomoc…
... zobacz całą notatkę