KOMPOZYT MIESZANINY PA/PP I WŁÓKNA SZKLANEGO

Podobne dokumenty
WPŁYW OBCIĄŻEŃ ZMĘCZENIOWYCH NA WYSTĘPOWANIE ODMIAN POLIMORFICZNYCH PA6 Z WŁÓKNEM SZKLANYM

WPŁYW PRZETWÓRSTWA ORAZ WYGRZEWANIA NA WŁAŚCIWOŚCI DYNAMICZNE KOMPOZYTU POLIAMIDU 6,6 Z WŁÓKNEM SZKLANYM

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

MATERIAŁY POLIMEROWE Polymer Materials. forma studiów: studia stacjonarne Liczba godzin/tydzień: 2W, 1L PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Zastosowanie ekologicznych tworzyw kompozytowych. w aplikacjach wykonywanych metodą wtrysku dla przemysłu samochodowego

WPŁYW RODZAJU NAPEŁNIACZA NA WŁAŚCIWOŚCI WYBRANYCH MIESZANIN POLIMEROWYCH

KOMPOZYTY POLIMEROWE Z ODPADAMI WŁÓKIEN POLIAMIDOWYCH

STRUKTURA NADCZĄSTECZKOWA I WŁASNOŚCI TERMICZNE KOMPOZYTÓW NA OSNOWIE POLIPROPYLENU WZMACNIANYCH WŁÓKNEM SZKLANYM

LABORATORIUM NAUKI O MATERIAŁACH

WŁAŚCIWOŚCI TERMOMECHANICZNE KOMPOZYTU POLIETYLENU Z NAPEŁNIACZEM POCHODZĄCYM Z PRZEMIAŁU DYWANIKÓW SAMOCHODOWYCH

Kompozyty 9: 3 (2009)

WŁAŚCIWOŚCI DYNAMICZNE I STRUKTURA KOMPOZYTÓW POLIPROPYLENU Z WŁÓKNEM SZKLANYM

INSTYTUT INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ

CHOOSEN PROPERTIES OF MULTIPLE RECYCLED PP/PS BLEND

PRÓBA WERYFIKACJI WYNIKÓW SYMULACJI PROCESU WTRYSKIWANIA W WARUNKACH RZECZYWISTYCH

Karta (sylabus) modułu/przedmiotu Mechanika i Budowa Maszyn Studia pierwszego stopnia. Obieralny Kod przedmiotu: MBM 1 S _0 Rok:

WYDZIAŁ INŻYNIERII MECHANICZNEJ I INFORMATYKI AUTOREFERAT

ANALIZA MES PROCESU WYTWARZANIA WYPRASKI, BĘDĄCEJ INTEGRALNYM ELEMENTEM KARABINKA WOJSKOWEGO

Poziom przedmiotu: I stopnia studia stacjonarne Liczba godzin/tydzień: 2W E, 2L PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

TWORZYWA SZTUCZNE. forma studiów: studia stacjonarne Liczba godzin/tydzień: 2W (sem. II) 2W e, 15L (sem.iii) PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Badania wybranych w³aœciwoœci mechanicznych wyrobów z poliamidów i innych tworzyw konstrukcyjnych (uzupe³nienie)

WPŁYW PROCESU TARCIA NA ZMIANĘ MIKROTWARDOŚCI WARSTWY WIERZCHNIEJ MATERIAŁÓW POLIMEROWYCH

WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE KOMPOZYTÓW AlSi13Cu2- WŁÓKNA WĘGLOWE WYTWARZANYCH METODĄ ODLEWANIA CIŚNIENIOWEGO

Materiałoznawstwo Materials science. Forma studiów: studia stacjonarne. Poziom kwalifikacji: I stopnia. Liczba godzin/tydzień: 2W E, 2L

Materiałowe i technologiczne uwarunkowania stanu naprężeń własnych i anizotropii wtórnej powłok cylindrycznych wytłaczanych z polietylenu

ĆWICZENIE Nr 7. Laboratorium Inżynierii Materiałowej. Akceptował: Kierownik Katedry prof. dr hab. B. Surowska. Opracował: dr inż.

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Poziom przedmiotu: I stopnia studia stacjonarne Liczba godzin/tydzień: 2W E, 2L PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

30/01/2018. Wykład VII: Kompozyty. Treść wykładu: Kompozyty - wprowadzenie. 1. Wprowadzenie. 2. Kompozyty ziarniste. 3. Kompozyty włókniste

INSTYTUT TECHNOLOGII MECHANICZNYCH

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Wykład VII: Kompozyty. JERZY LIS Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki Katedra Ceramiki i Materiałów Ogniotrwałych

STATYCZNA PRÓBA ROZCIĄGANIA

Projekt: Nowe przyjazne dla środowiska kompozyty polimerowe z wykorzystaniem surowców odnawialnych

Badania elementów kominowych

ROZSZERZALNOŚĆ CIEPLNA KOMPOZYTÓW NA OSNOWIE STOPU AlSi13Cu2 WYTWARZANYCH METODĄ SQUEEZE CASTING

PARAMETRY FIZYKO - MECHANICZNE TWORZYW KONSTRUKCYJNYCH

Wykorzystanie zalet ekonomicznych technologii MuCell

PL B1. Instytut Chemii Przemysłowej im. Prof. I. Mościckiego,Warszawa,PL BUP 07/03

Nowe przyjazne dla Środowiska kompozyty polimerowe z wykorzystaniem surowców odnawialnych

Promotor: prof. nadzw. dr hab. Jerzy Ratajski. Jarosław Rochowicz. Wydział Mechaniczny Politechnika Koszalińska

METODY BADAŃ I KRYTERIA ZGODNOŚCI DLA WŁÓKIEN DO BETONU DOŚWIADCZENIA Z BADAŃ LABORATORYJNYCH

NARZĘDZIA DO PRZETWÓRSTWA POLIMERÓW

Wyznaczanie stopnia krystaliczności wybranych próbek polimerów wykorzystanie programu WAXSFIT

BADANIA WYTRZYMAŁOŚCI ZMĘCZENIOWEJ I PEŁZANIA KOMPOZYTÓW POLIMEROWYCH Z NAPEŁNIACZEM PROSZKOWYM I WŁÓKNISTYM

NOWE BIOMATERIAŁY WŁÓKNINOWE WYTWARZANE BEZPOŚREDNIO Z ROZTWORU DIBUTYRYLOCHITYNY. A. Błasińska, I. Krucińska, M. Chrzanowski, A.

WPŁYW RODZAJU MASY OSŁANIAJĄCEJ NA STRUKTURĘ, WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNE I ODLEWNICZE STOPU Remanium CSe

Badania właściwości zmęczeniowych bimetalu stal S355J2- tytan Grade 1

LABORATORIUM NAUKI O MATERIAŁACH

P L O ITECH C N H I N KA K A WR

INFLUENCE OF MONTMORILLONITE CONTENT ON MASS FLOW RATE COMPOSITE OF THE POLYAMIDE MATRIX COMPOSITE

ĆWICZENIE Nr 3/N. zastosowania. 7. Stopy tytanu stosowane w motoryzacji, lotnictwie i medycynie.

OKREŚLANIE WŁASNOŚCI MECHANICZNYCH SILUMINU AK20 NA PODSTAWIE METODY ATND

ĆWICZENIE Nr 2/N. 9. Stopy aluminium z litem: budowa strukturalna, właściwości, zastosowania.

WPŁYW SZYBKOŚCI STYGNIĘCIA NA WŁASNOŚCI TERMOFIZYCZNE STALIWA W STANIE STAŁYM

PL B1. POLITECHNIKA LUBELSKA, Lublin, PL BUP 01/17. TOMASZ GARBACZ, Lublin, PL ANETA TOR-ŚWIĄTEK, Lublin, PL

A. PATEJUK 1 Instytut Materiałoznawstwa i Mechaniki Technicznej WAT Warszawa ul. S. Kaliskiego 2, Warszawa

MODYFIKACJA STOPU AK64

PL B1. POLITECHNIKA LUBELSKA, Lublin, PL BUP 01/17. TOMASZ GARBACZ, Lublin, PL ANETA TOR-ŚWIĄTEK, Lublin, PL

Przetwórstwo tworzyw sztucznych i gumy

OKREŚLENIE WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNYCH SILUMINU AK132 NA PODSTAWIE METODY ATND.

Publikacje pracowników Katedry Inżynierii Materiałowej w 2010 r.

TEREZ HT HT2 HTE ZASPOKAJAJĄ NAJWYŻSZE WYMAGANIA W ZAKRESIE SUBSTYTUCJI METALU W WYSOKICH TEMPERATURACH PRACY.

ĆWICZENIE Nr 6. Laboratorium Inżynierii Materiałowej. Akceptował: Kierownik Katedry prof. dr hab. B. Surowska. Opracował dr inż.

ANALIZA KRZEPNIĘCIA I BADANIA MIKROSTRUKTURY PODEUTEKTYCZNYCH STOPÓW UKŁADU Al-Si

Kompozyty. Czym jest kompozyt

ZB6: Materiały kompozytowe o zwiększonej wytrzymałości i odporności termicznej z wykorzystaniem żywic polimerowych do zastosowao w lotnictwie

Krystalizacja Polimerów Istotny Aspekt Procesu Przetwórstwa

Otrzymywanie wyrobów z kompozytów polimerowych metodą Vacuum Casting

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Statyczna próba rozciągania laminatów GFRP

Nazwa przedmiotu INSTRUMENTARIUM BADAWCZE W INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ Instrumentation of research in material engineering

1. WPROWADZENIE. Janusz W. SIKORA, Anna KLISZOWSKA Politechnika Lubelska, Björn Noack Westsächsische Hochschule Zwickau

Właściwości poliamidu przeznaczonego na wkładki dociskowe stosowane w przytwierdzeniu sprężystym szyn

KRZEPNIĘCIE KOMPOZYTÓW HYBRYDOWYCH AlMg10/SiC+C gr

dr hab. inż. Władysław Zielecki, prof. PRz Rzeszów r. Katedra Technologii Maszyn i Inżynierii Produkcji Politechnika Rzeszowska RECENZJA

WPŁYW ALUMINIUM NA NIEKTÓRE WŁAŚCIWOŚCI I STRUKTURĘ STALIWA

Własności mechaniczne kompozytów odlewanych na osnowie stopu Al-Si zbrojonych fazami międzymetalicznymi

STATYCZNA PRÓBA ROZCIĄGANIA

KOMPOZYTY RECYKLATOWE POLIETYLENOWE MODYFIKOWANE ODPADAMI LAMINATÓW TERMOPLASTYCZNYCH Z WŁÓKNEM WĘGLOWYM. WŁAŚCIWOŚCI I ZASTOSOWANIE

INSTYTUT INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ

WPŁYW OBRÓBKI CIEPLNEJ NA STRUKTURĘ I WŁAŚCIWOŚCI WYROBÓW Z REGRANULATU NANOKOMPOZYTU POLIAMID 6/FULERENY

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 1256 wydany przez POLSKIE CENTRUM AKREDYTACJI Warszawa, ul.

WPŁYW OBRÓBKI CIEPLNEJ NA WYBRANE WŁASNOŚCI STALIWA CHROMOWEGO ODPORNEGO NA ŚCIERANIE

Badanie próbek materiału kompozytowego wykonanego z blachy stalowej i powłoki siatkobetonowej

OBRÓBKA CIEPLNA SILUMINU AK132

ZASTOSOWANIE OCHŁADZALNIKA W CELU ROZDROBNIENIA STRUKTURY W ODLEWIE BIMETALICZNYM

RóŜnica temperatur wynosi 20 st.c. Ile wynosi ta róŝnica wyraŝona w K (st. Kelwina)? A. 273 B. -20 C. 293 D. 20

Katedra Inżynierii Materiałów Budowlanych

Karta (sylabus) modułu/przedmiotu Transport Studia I stopnia. Nowoczesne tworzywa w środkach transportu Rodzaj przedmiotu: Język polski

INFLUENCE OF THE PEST CONTROL PRODUCTS ON THE MECHANICAL AND STRUCTURAL PROPERTIES OF THE PEHD AND PELD

BADANIA RENTGENOWSKIE PA6 W KOMPOZYTACH Z PRZĘDZ HYBRYDOWYCH

OCENA MOŻLIWOŚCI WYTWARZANIA KOMPOZYTÓW NA OSNOWIE PA6 NAPEŁNIANYCH CZĄSTKAMI MINERALNYMI

ĆWICZENIE Nr 6. Laboratorium InŜynierii Materiałowej. Akceptował: Kierownik Katedry prof. dr hab. inŝ. A. Weroński

studia stacjonarne Liczba godzin/tydzień: 1W, 1Ćw PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Zapraszamy na studia o profilu Napędów lotniczych i przetwórstwa tworzyw

WYSOKOWYTRZYMAŁ Y SILUMIN CYNKOWO-MIEDZIOWY

Instytut Politechniczny Zakład Inżynierii Mechanicznej i Transportu. Małgorzata Kastelik, mgr (mkastelik@pwsz.pila.pl)

Recykling odpadów PVB z produkcji szyb samochodowych wzmocnionych włóknem metalowym

Transkrypt:

KOMPOZYTY (COMPOSITES) ()3 Józef Koszkul Politechnika Częstochowska, Katedra Przetwórstwa Tworzyw Sztucznych i Zarządzania Produkcją, al. Armii Krajowej 9c, 4- Częstochowa KOMPOZYT MIESZANINY PA/PP I WŁÓKNA SZKLANEGO Przedstawiono wybrane właściwości fizyczne (mechaniczne i cieplne) mieszaniny poliamidu 6 w ilości 5%, polipropylenu w ilości 5%, kompozytu tej mieszaniny z włóknem szklanym w ilości 3% mas. oraz podstawowych składników tej mieszaniny. Zaprezentowano też strukturę krystaliczną mieszaniny i kompozytu na podstawie obserwacji na mikroskopie skaningowym oraz dyfraktometrze rentgenowskim. Ponadto podano wyniki badań skurczu przetwórczego wzdłużnego i poprzecznego badanego kompozytu po 4 godzinach, 3 dniach od czasu wtryskiwania próbek oraz po obróbce cieplnej (wygrzewaniu). COMPOSITE OF GLASS FIBRE FILLED PA/PP COMPOUND Selected physical properties (mechanical and thermal) of 5% polyamide 6 and 5% polypropylene compound the composite of this compound fille with 3% glass fibre and basic components of the compound have been presented. The structure of the compound and the composite obtained from scanning microscope and X-ray diffractometer observation have also been presented (Figs -4). Furthermore, the results of the lengthwise and crosswise shinkage measurement of the composite 4 hours and 3 days after the injection moulding and annealing of specimens have been described (Figs 5, 6). WSTĘP Kompozyt, będący przedmiotem niniejszego opracowania, jest wytworzony z użyciem mieszaniny dwóch polimerów termoplastycznych, to jest poliamidu 6 (PA) i polipropylenu (PP). Są to polimery wzajemnie niemieszalne, dlatego do wytworzenia mieszaniny użyto kompatybilizatora w postaci Polibondu 35 w ilości % [] (polipropylen maleinowany). Udział kompatybilizatora w mieszaninie może wynosić od do 5% [-4]. Do badań wytworzono mieszaninę o jednakowej zawartości obydwu polimerów, to jest 5% (pomijając zawartość kompatybilizator. Składniki mieszaniny mają różne właściwości mechaniczne oraz charakteryzują się też różną chłonnością wody (bardzo mała PP i bardzo duża PA). Kompozyt o zawartości 3% włókna szklanego z osnową w postaci mieszaniny PA/PP wytworzono na wytłaczarce dwuślimakowej typu THEYSOHN TSK 75 N sterowanej komputerowo w firmie POLIMARKY w Rzeszowie. Włókno szklane o wyjściowej długości 6 mm i średnicy μm pokryto silanem. Dobrą jakość kompozytu uzyskuje się wówczas, gdy występuje duża adhezja między polimerem (w tym przypadku mieszanin a napełniaczem. Jest to szczególnie istotne dla kompozytów z napełniaczami włóknistymi, których wytrzymałość mechaniczna jest kilkakrotnie większa od wytrzymałości samego polimeru. Według A.P. Wilczyńskiego [5], kompozytem nazywa się materiał naturalny lub sztuczny, zawierający przynajmniej dwa różne składniki, wyraźnie od siebie oddzielone i równomiernie wypełniające jego objętość, wytworzony w celu uzyskania określonych właściwości. Warunki te spełnia omawiany kompozyt. W celu dokonania porównań właściwości mechanicznych wytworzono również próbki z tworzyw stanowiących podstawowe składniki mieszaniny. Próbki do badań wytworzono na wtryskarce ślimakowej firmy KRAUSS-MAFFEI typu KM 65-6 C sterowanej komputerowo. Wygrzewanie próbek z PA przeprowadzono w temperaturze 7 C, próbek z PP w temperaturze 3 C, a próbek z mieszaniny w temperaturze 5 C. Szybkość wygrzewania wynosiła,5 C/s, czas wygrzewania 9 s na mm grubości próbki, a szybkość chłodzenia, C/s [6]. Właściwości badanych próbek określono wg obowiązujących norm [7] na typowej aparaturze. WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNE Wybrane właściwości fizyczne polimerów wchodzących w skład mieszaniny, osnowy kompozytu w postaci mieszaniny PA/PP oraz kompozytu tej mieszaniny z włóknem szklanym o zawartości 3% mas. zestawiono w tabeli. Właściwości fizyczne mieszaniny PA/PP stanowią na ogół wypadkową odpowiednich wartości dotyczących prof. dr hab. inż.

74 J. Koszkul TABELA. Wybrane właściwości fizyczne TABLE. Selected physical properties 3 4 5 6 Właściwość PA 6 PP Badane tworzywo Mieszanina PA/PP Mieszanina + 3% włókna szklanego Wytrzymałość na rozciąganie, MPa 5, 34, 4, 97,5 Wytrzymałość na rozciąganie po wygrzewaniu, MPa 7, 4, 58, 4,8 Moduł Younga, MPa 95, 8, 5, 7738 Moduł Younga po wygrzewaniu, MPa 338, 5, 85, 9 Udarność z karbem wg Charpy ego, kj/m 4,8,6 7, 8,7 Udarność z karbem wg Charpy ego po wygrzewaniu, kj/m 3,4, 5,5 6,5 Twardość (358 N), MPa 7,4 65, 94,5,6 Twardość (358 N) po wygrzewaniu, MPa 35,5 79, 6,3 3, Temperatura mięknienia wg Vicata (5 N), C 97,8,5 53,5 7,5 Temperatura mięknienia wg Vicata (5 N) po wygrzewaniu, C,5 3, 63, 83,5 Temperatura ugięcia pod obciążeniem (,8 MP, C 9,4 6, 78, 8,6 Temperatura ugięcia pod obciążeniem (,8 MP po wygrzewaniu, C,6 8,3 88,7 37, składników mieszaniny. To stwierdzenie dotyczy mieszaniny wytworzonej z zastosowaniem właściwych parametrów procesu technologicznego mieszania, opisanych szczegółowo w pracach [4, 8]. Natomiast właściwości fizyczne kompozytu mieszaniny z włóknem szklanym są zdecydowanie wyższe. Dodatkowa obróbka cieplna (wygrzewanie) wpływa na zmianę badanych właściwości w granicach do %. Na ogół następuje podwyższenie ich wartości z wyjątkiem udarności. STRUKTURA KRYSTALICZNA Przykładowe wyniki obserwacji struktury mieszaniny PA/PP oraz kompozytu tej mieszaniny z włóknem szklanym uzyskane na mikroskopie skaningowym Jeol typ JSM - 54 przedstawiono na rysunkach i. Próbki w kształcie stożka ściętego o kącie wierzchołkowym 6º i powierzchni ścięcia wierzchołka mm trawiono w ciągu 3 4,5 godziny w kąpieli % roztworu kwasu siarkowego w temperaturze pokojowej. Po trawieniu próbki płukano i suszono, a następnie w celu uzyskania warstwy przewodzącej pokryto złotem na napylarce próżniowej typu NNV. Obserwując strukturę mieszaniny na mikroskopie skaningowym zauważono przypominające włókna elementy struktury poliamidu oraz drobne, o prawie kulistej budowie elementy krystaliczne polipropylenu. Nie zauważono wyraźnego układu pasmowości struktury, której elementy można zauważyć tylko przy większym powiększeniu. W obrazie mikroskopowym kompozytu mieszaniny PA/PP5% + 3% włókna szklanego są widoczne głównie włókna szklane. Dotyczy to zarówno próbek niewygrzewanych, jak i poddanych wygrzewaniu. Pomiędzy włóknami, jak i na włóknach widoczne są nalepione elementy struktury krystalicznej polimeru. Struktura kompozytu wykazuje różnice elementów struktury krystalicznej po wygrzewaniu w stosunku do struktury kompozytu przed wygrzewaniem. Przed wygrzewaniem zauważa się grupowanie elementów krystalicznych, a same elementy krystaliczne są na ogół mniejsze. Po wygrzewaniu nastąpił rozrost elementów struktury krystalicznej. Zauważalna jest większa regularność struktury. Jest ona mniej zróżnicowana, zarówno co do wielkości, jak i kształtów elementów strukturalnych. Rys.. Struktura mieszaniny PA5/PP5% przy powiększeniu 35 i x: przed wygrzewaniem, po wygrzewaniu Fig.. Structure of PA5/PP5% blend (35 and x): before annealing, after annealing

Kompozyt mieszaniny PA/PP i włókna szklanego 75 Wygrzewanie powoduje rozrost struktur krystalicznych, włóknista struktura poliamidu rozrasta się. Większe są też drobne elementy krystaliczne struktury polipropylenu. Nie wszystkie elementy strukturalne są tej samej wielkości, obok elementów dużych są też mniejsze. Na rysunkach 3 i 4 przedstawiono przykładowe dyfraktogramy rentgenowskie mieszaniny i kompozytu tej mieszaniny o zawartości 3% włókna szklanego. Rys.. Struktura kompozytu mieszaniny PA5/ PP5% + 3% włókna szklanego przy powiększeniu 35x i x: przed wygrzewaniem, po wygrzewaniu Fig.. Structure of PA5/PP5% + 3% glass fibre composite (35 and x): before annealing, after annealing Intensywność, imp./s 6 5 4 3 krzywa eksperymentalna krzywa dopasowania (wg Pearsona VII) faza krystaliczna faza amorficzna Intensywność, imp./s 6 8 krzywa eksperymentalna krzywa dopasowania (wg Pearsona VII) faza krystaliczna faza amorficzna 4 Rys. 3. Dyfraktogram rentgenowski mieszaniny PA5/PP5% Fig. 3. X-ray diffraction patterns of PA5/PP5% blend TABELA. Wartości stopnia krystaliczności TABLE. The degree of crystallinity Rodzaj próbek Próbki wtryskiwane Próbki dodatkowo wygrzewane 5 5 3 35 PA 6 Kąt dyfrakcji Theta, Wartość stopnia krystaliczności dla poszczególnych tworzyw, % PP Mieszanina Mieszanina +3% włókna szklanego 37, 7, 4, 4, 45, 78, 46, 45,5 Badania rentgenograficzne przeprowadzono na dyfraktometrze SEIFERT typu XRD 3 T - T wyposażonym w komputer. Dla próbek po obróbce cieplnej zaobserwowano większe wartości intensywności refleksów oraz niewielkie przesunięcie wartości kąta ugięcia θ dla niektórych refleksów. 5 5 3 35 Kąt dyfrakcji Theta, Rys. 4. Dyfraktogram rentgenowski kompozytu mieszaniny PA5/ PP5% + 3% włókna szklanego Fig. 4. X-ray diffraction patterns of PA5/PP5% + 3% glass fibre composite Sposób obliczania stopnia krystaliczności przedstawiono w pracy [4]. Wartości stopnia krystaliczności zestawiono w tabeli. BADANIE WPŁYWU PARAMETRÓW PRZETWÓRSTWA NA SKURCZ PRZETWÓRCZY KOMPOZYTU Zauważono, że skurcz przetwórczy tworzyw sztucznych zależy też od parametrów wtryskiwania. Postanowiono przeprowadzić badania w tym zakresie metodą wieloczynnikową. Do opracowania wyników badań wykorzystano model matematyczny w postaci wielomianu stopnia drugiego w postaci i j F = b + b p i + b t j + b 3 v k + b p + b t + b 33vk

76 J. Koszkul gdzie: F - badana funkcja, p i - ciśnienie wtryskiwania, t j - temperatura wtryskiwania, v k - prędkość wtryskiwania, b xx - współczynniki regresji. Na podstawie badań wstępnych ustalono następujący zakres parametrów wtryskiwania: ciśnienie p = x = 7 3 MPa, temperatura t = x = 3 3 C, prędkość v = x 3 = 35 mm/s. Ustalony wg planu ortogonalnego typu PS/DS - P:λ [9, ] schemat realizacji prób zestawiono w tabeli 3. Wartość każdego parametru wtryskiwania ustalano na 5 poziomach. przypadku skurczu poprzecznego zauważono, że wzrost ciśnienia wtryskiwania powoduje większe zmniejszenie skurczu przetwórczego niż wzrost temperatury wtryskiwania. Natomiast w przypadku skurczu wzdłużnego występuje zjawisko odwrotne - wzrost temperatury wtryskiwania powoduje większy spadek skurczu niż wzrost ciśnienia wtryskiwania. TABELA 3. Schemat realizacji prób wtryskiwania TABLE 3. The execution pattern of attempt at injection moulding Kolejność prób i parametry wtryskiwania x x x 3 p, MPa t, o C v, m/s 3 4 5 6 7 8 9 3 4 5 6 7 8 9 8 8 8 8 7 3 44 44 86 86 44 44 86 86 3 3 5 5 5 5 3 3 3 3 35 c) Mierzono skurcz wzdłużny i poprzeczny na zalecanych próbkach w kształcie prostopadłościanu o wymiarach 6,66x6,79x,5 mm. Próbki wtryskiwano na wtryskarce typu KM 65-6 C, a skurcz mierzono po 4 godzinach, po 3 dniach od czasu wtryskiwania oraz po obróbce cieplnej. Przykładowe wyniki badań skurczu wzdłużnego zestawiono na rysunku 5, a na rysunku 6 w zakresie skurczu poprzecznego. Analizując wykresy można stwierdzić, że decydujący wpływ na skurcz przetwórczy miało ciśnienie i temperatura wtryskiwania. Zaobserwowano także, że dla skurczu przetwórczego wzdłużnego decydującą rolę odgrywała temperatura wtryskiwania, a dla skurczu przetwórczego poprzecznego ciśnienie wtryskiwania. W Rys. 5. Skurcz przetwórczy wzdłużny kompozytu PA5/PP5% + 3% włókna szklanego: po 4 godzinach od wtryskiwania, po 3 dniach od wtryskiwania, c) po obróbce cieplnej. Linia ciągła przy v = 35 mm/s, linia przerywana przy v = mm/s Fig. 5. Along shrinkage processing of PA5/PP5% + 3% glass fibre composite: after 4 hours, after 3 day, c) after annealing. Continuous line v = 35 mm/s, dashed line v = mm/s Prędkość wtryskiwania nie miała szczególnego wpływu na zmianę skurczu. Jednak tutaj też zaobser-

Kompozyt mieszaniny PA/PP i włókna szklanego 77 wowano pewną zależność - w przypadku skurczu poprzecznym nastąpił przypadek odwrotny, czyli spadek skurczu przetwórczego. WNIOSKI Właściwości fizyczne mieszaniny PA/PP stanowią na ogół wypadkową odpowiednich wartości składników mieszaniny. Natomiast właściwości fizyczne kompozytu mieszaniny z włóknem szklanym są zdecydowanie wyższe. Dodatkowa obróbka cieplna w postaci wygrzewania wpływa na zmianę badanych właściwości o około %. Na ogół następuje zwiększenie ich wartości. Analizując wartości stopnia krystaliczności zauważa się, że wygrzewanie ma wpływ na zwiększenie udziału fazy krystalicznej. Z przedstawionych badań wynika, iż parametry wtryskiwania mają wpływ na skurcz przetwórczy. Wzrost temperatury wtryskiwania i ciśnienia wtryskiwania powoduje spadek skurczu przetwórczego. c) Rys. 6. Skurcz przetwórczy poprzeczny kompozytu PA5/PP5% + 3% włókna szklanego: po 4 godzinach od wtryskiwania, po 3 dniach od wtryskiwania, c) po obróbce cieplnej. Linia ciągła przy v = 35 mm/s, linia przerywana przy v = mm/s Fig. 6. Transverse shrinkage processing of PA5/PP5% + 3% glass fibre composite: after 4 hours, after 3 day, c) after annealing. Continuous line v = 35 mm/s, dashed line v = mm/s LITERATURA [] Gnatowski A., Badania wybranych właściwości fizycznych i przetwórczych oraz struktury mieszanin PA/PP, Rozprawa doktorska. Wydział Inżynierii Mechanicznej i Informatyki Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa. [] Sikora R., Tworzywa wielkocząsteczkowe, Rodzaje, właściwości i struktura, Politechnika Lubelska, Lublin 99. [3] Żuchowska D., Polimery konstrukcyjne, WNT, Warszawa 995. [4] Koszkul J., Materiały polimerowe, Wyd. Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 999. [5] Wilczyński A.P., Polimerowe kompozyty włókniste, WNT, Warszawa 996. [6] Koszkul J., Polipropylen i jego kompozyty, Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 997. [7] Koszkul J., Materiały niemetalowe, Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 995. [8] Jurkowski B., Wstęp do nanotechnologii sporządzania kompozycji polimerowych, (w:) Kompozyty i kompozycje polimerowe, Politechnika Szczecińska, Szczecin 998, 5-6. [9] Polański Z., Metody optymalizacji w technologii maszyn, WNT, Warszawa 977. [] Koszkul J., Kompozyty poliamidu 6 z włóknem szklanym, Kompozyty (Composites),,, 59-6. wzdłużnego wzrost prędkości wtryskiwania powodował wzrost skurczu przetwórczego; natomiast przy skurczu Recenzent Izabella Hyla