Kompozyty poliamidowe z włóknem szklanym. PLASTECH 2017 r.

Transkrypt

1 Kompozyty poliamidowe z włóknem szklanym PLASTECH 2017 r.

2 Plan prezentacji Grupa Azoty o firmie Budowa kompozytów Oferta

3 Grupa Azoty - Główne Spółki nr 1 w Polsce / nr 2 w UE w nawozach mineralnych nr 1 w Polsce / nr 5 w UE w poliamidach nr 1 w Polsce / nr 5 w UE w alkoholach OXO i plastyfikatorach Police Mocznik, NPK, NP, NS, Amoniak, TiO 2, Port, Logistyka Guben PA 6 Gdynia Logistyka, Terminal Gdańsk NPK, P Puławy AN, RSM, Mocznik, Melamina, CPL Logistyka Grzybów Siarka Tarnów AN, CAN, ASN, AS, CPL, PA 6, POM Logistyka nr 1 w Polsce / nr 2 w UE / nr 3 na świecie w melaminie nr 1 w Polsce w bieli tytanowej Logistyka Produkcja Segment Biznesowy Tworzywa Chorzów NPK, N, P, K Kędzierzyn-Koźle AN, CAN, Mocznik, produkty OXO Logistyka Senegal Fosforyty, export surowców

4 Segment Biznesowy Tworzywa Wytwórnie Kaprolaktamu (Tarnów 100 tt, Puławy 70 tt) Wytwórnie Polimerów (PA6) Tarnów 47 tt, w budowie 80 tt alphalon (PA6) Guben 45 tt Tarnoform (POM) Tarnów 10 tt Wytwórnia Tworzyw Modyfikowanych 12 tt (Tarnów): - odmiany modyfikowane (PA6) Tarnoform - odmiany modyfikowane (POM) A - odmiany modyfikowane (PA66) Tarnodur A - odmiany modyfikowane (PBT) Tarnoprop - odmiany modyfikowane (PP C i H)

5 Kompozyty Kompozyt to materiał o strukturze niejednorodnej, złożony z dwóch lub więcej komponentów o różnych właściwościach. Właściwości kompozytów nigdy nie są sumą czy średnią właściwości jego składników. Najczęściej jeden z komponentów stanowi fazę rozpraszającą tzw. osnowę (matrycę), która gwarantuje jego spójność i elastyczność, a drugi tzw. komponent konstrukcyjny stanowi fazę rozproszoną zapewnia właściwości mechaniczne. Wiele kompozytów wykazuje anizotropię różnych właściwości fizycznych. Nie muszą to być wyłącznie własności mechaniczne ale również inne właściwości np. optyczne, magnetyczne, elektryczne, przewodnictwo cieplne, skurcz.

6 Historycznie Egipcjanie (od ok lat p.n.e.) - sklejka drewniana Izraelici (od XIII w. p.n.e.) domy z bloków, z mieszanki błota ze słomą i końską sierścią średniowiecze - miecze i tarcze zbudowane z warstw różnych materiałów nowoczesne materiały kompozytowe okres II wojny światowej - włókna szklane lata 50-te XX wieku - niskomodułowe włókna węglowe lata 60-te XX wieku - wysokomodułowe włókna węglowe lata 70-te XX wieku włókna aramidowe (KEVLAR

7 Budowa kompozytu włókno szklane osnowa polimerowa

8 Kompozyty W zależności od rodzaju fazy rozproszonej materiały kompozytowe można podzielić: zbrojone włóknami zbrojone cząstkami włókna: cięte mielone długie napełniacze mineralne: zmielona kreda, kamień wapienny, marmur, strącany węglan wapnia (< 0,7 mm), mączka kwarcowa, kaolin, mika, wodorotlenek glinu, krzemionka, napełniacze kuliste (poprawiają płynięcie, zmniejszają skurcz, zwiększają trwałość kształtu): pełne kulki szklane (< 50 mm) twardość puste kulki popiołów lotnych (5 250 mm) duża odporność na ściskanie, zmniejszenie masy wyrobu

9 Włókno szklane Parametry włókna szklanego: średnica włókna długość włókna rodzaj szkła rodzaj apretury

10 Napełniacze mineralne: sferyczne igłowe płatkowe wodorotlenek magnezu

11 Napełniacze mineralne: azotek boru talk mika

12 Napełniacze kuliste Kulki szklane

13 Kompozyty Wypadkowe własności kompozytu są zależne od: właściwości faz składowych, ich udziału objętościowego, sposobu rozmieszczenia fazy rozproszonej w osnowie, cech geometrycznych fazy rozproszonej. Mieszanie dyspersyjne element rozciągający Mieszanie dystrybucyjne element mieszający

14 Kompozyty Najczęstszym celem tworzenia kompozytu jest: podwyższenie własności mechanicznych: sztywności, wytrzymałości, odporności na pękanie, odporności na ścieranie oraz obniżenie ciężaru, obniżenie kosztów, zmiana przewodności cieplnej i elektrycznej, zmiana współczynnika rozszerzalności cieplnej zwiększenie odporności na pękanie.

15 Dziedziny zastosowań Tworzyw Modyfikowanych Motoryzacja, Transport Elektrotechnika/ elektronika Budownictwo Części maszyn Narzędzia AGD Sport

16 Kompozyty u (PA6) wzmocnione włóknem szklanym Podstawowa oferta T-27 GF10 T-27 GF15 T-27 GF18 T-27 GF20 T-27 GF25 T-27 GF30 T-27 GF35 T-27 GF40 T-27 GF45 T-27 GF50 T-27 GF60 T-27 GF115 T-27 GF130 T-27 GF150 T-27 GF15 I T-27 GF18 I T-27 GF30 I T-27 GF40 I Kolory: NAT, BK, barwione wg RAL

17 g/cm3 Gęstość właściwa materiału Gęstość właściwa 1,8 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 T- 27 T- 27 GF10 T- 27 GF15 T- 27 GF20 T- 27 GF25 T- 27 GF30 T- 27 GF35 T- 27 GF40 T- 27 GF45 T- T- 27 GF50 27 GF60

18 MPa Naprężenie zrywające Wytrzymałość na rozciąganie, stan suchy T-27 NAT T-27 GF10 NAT T-27 GF15 NAT T-27 GF25 NAT T-27 GF30 NAT T-27 GF40 NAT T-27 GF50 NAT T-27 GF60 NAT

19 MPa Naprężenie zginające Max. naprężenie zginające, stan suchy T-27 T-27 GF10 T-27 GF15 T-27 GF20 T-27 GF25 T-27 GF30 T-27 GF35 T-27 GF40 T-27 GF45 T-27 GF50 T-27 GF60

20 kj/m2 Udarność z karbem wg Charpy 25 Udarność z karbem wg Charpy, stan suchy T-27 GF10 T-27 GF15 T-27 GF20 T-27 GF25 T-27 GF30 T-27 GF35 T-27 GF40 T-27 GF45 T-27 GF50 T-27 GF60

21 kj/m2 Udarność bez karbu wg Charpy 120 Udarność bez karbu wg Charpy, stan suchy T-27 GF10 T-27 GF15 T-27 GF20 T-27 GF25 T-27 GF30 T-27 GF35 T-27 GF40 T-27 GF45 T-27 GF50 T-27 GF60

22 Średni rozrzut włókna szklanego Krytyczna długości włókna, poniżej której włókno nieefektywnie wzmacnia kompozyt Przykładowy rozkład długości włókna szklanego w kompozycie Włókno standard Włókno uszkodzone

23 Kompozyty wzmocnione włóknem szklanym Uszkodzenie włókna szklanego przez barwnik: obniżenie wytrzymałości wyrobu zwiększenie skurczu (zmiana wymiaru) uszkodzenie włókna podczas mielenia wadliwych wyprasek i wlewków możliwość uszkodzenia włókna przez barwniki i inne dodatki

24 cm3/10min Wskaźnik płynięcia 140 Objętościowy wskażnik szybkości płynięcia, MVR T-27 T-27 GF10 T-27 GF15 T-27 GF20 T-27 GF25 T-27 GF30 T-27 GF35 T-27 GF40 T-27 GF45 T-27 GF50 T-27 GF60

25 Kompozyty o polepszonym płynięciu T-27 GF15 HF T-27 GF30 HF T-27 GF40 HF T-27 GF50 HF T-27 GF30 HF T-27 GF30 Krzywe płynięcia Temperatura stopu: 270 deg Ciśnienie wtrysku: 80 bar Temperatura formy: 90 deg Spirala o przekroju 2mm

26 MPa Kompozyty stabilizowane termicznie 200 Wytrzymałość na rozciąganie, stan suchy 180 T-27 GF30 T-27 GF30 H stan wyjściowy 150deg/3000h T-27 GF30 H2 150deg/1000h 0 T-27 GF30 BK T-27 GF30 H2 BK

27 Skurcz przetwórczy, wzdłuż/w poprzek Skurcz przetwórczy 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 T-27 T-27 GF10 T-27 GF15 T-27 GF20 T-27 GF25 wzdłuż T-27 GF30 w poprzek T-27 GF35 T-27 GF40 T-27 GF45 T-27 GF50 T-27 GF60

28 MPa Kompozyty hybrydowe i napełnione mineralnymi T-27 GF20 MT15 T-27 GF20 MT10 95 T-27 GF20 GB10 90 T-27 MT15 85 T-27 MT20 T-27 MT30 80 T-27 MF30 75 T-27 MK30 70 T-27 MW30 65 Wytrzymałość na rozciąganie, stan suchy T-27 MW 30 T-27 MT 30 T-27 MF 30

29 Kompozyty hybrydowe.

30 Kompozyty uniepalnione T-27 GF20 FRV0 T-27 GF20 FRV2 T-27 GF30 FR V0 T-27 GF15 V0

31 Nowość T-27 GF15MX10 T-40 MX8 - odmiany uniepalniona

32 Nowość T-27 GF15MX10 odmiana uniepalniona

33 Podsumowanie dlaczego kompozyty? wysoka sztywność i wytrzymałość mały ciężar właściwy wysoka odporność na zmęczenie materiału wysoka odporność na korozję skuteczne tłumienie drgań Naprężenie [MPa] T-27 NAT T-27 GF50 NAT T-27 GF30 NAT zerwanie maksymalne naprężenie bez trwałego Wydłużenie [%]

34 Dziękujemy za uwagę więcej informacji na grupaazoty.com