- Tytuł:
-
Fire resistance and mechanical properties of powder-epoxy composites reinforced with recycled glass fiber laminate
Odporność na płomień oraz właściwości mechaniczne kompozytów proszkowej żywicy epoksydowej wzmocnionej recyklatem laminatu z włóknem szklanym - Autorzy:
-
Oliwa, Rafał
Bulanda, Katarzyna
Oleksy, Mariusz
Ostyńska, Paulina
Budzik, Grzegorz
Płocińska, Magdalena
Krauze, Sławomir - Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/947108.pdf
- Data publikacji:
- 2020
- Wydawca:
- Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Chemii Przemysłowej
- Tematy:
-
proszkowa żywica epoksydowa
kompozyty
odpady
recykling
właściwości mechaniczne
odporność na płomień
powder-epoxy resin
composites
waste
recycling
mechanical properties
fire resistance - Opis:
-
In this article the effect of type and content of fractions of recycled glass fiber reinforced plastics (GFRP) on the mechanical properties and flame resistance of epoxy composites (EP) were investigated. For this purpose, post-production waste of glass fabric reinforced laminate with epoxy matrix containing 15 wt % of aluminum diethylphosphinate (AlDPi), 10 wt % of melamine polyphosphate (MPP) and 15 wt % of zinc borate (ZB) was ground and sieved to obtain four fractions of grain size: >1 mm (A), 1–0.5 mm (B), 0.25–0.5 mm (C) and <0.25 mm (D). The two smallest fractions (C, D) were used to prepare epoxy composites containing 10, 15 and 20 wt % of waste. The mechanical properties and fire resistance of obtained composites aimed as structural elements of seat equipment in public transport were determined. Scanning electron microscopy (SEM) was also performed to investigate the morphology of brittle fractures of epoxy composites. It was found that the amount and type of recyclated GFRP fraction affects the functional properties of powder-epoxy resin composites. The best results were obtained for the composite containing 15 wt % of the smallest fraction (D), as all mechanical properties were significantly improved [hardness 147.6 N/mm2 (+42.5%), impact strength 9.64 kJ/m2 (+11%), Young’s modulus 2.98 GPa (+41.5%), tensile strength 51.5 MPa (+37%) and flexural strength 98.7 MPa (+10.9%)]. On the other hand, significant decrease in mechanical properties was observed for the composite containing 20 wt % of the fractions with grain size 0.5–0.25 mm (C). The analysis of the brittle fractions morphology of composites, indicates the weak dispersion and agglomerates formation in the case of composites with coarse-grained fractions. This also contributed to the flammability results. The highest flame resistance was found in the composite with 20 wt % of the fine-grained fraction: limiting oxygen index LOI = 26.1% instead of 20.6% – EP, peak of heat release rate pHRR = 540.3 kW/m2 instead of 940.1 kW/m2 – EP.
Zbadano wpływ rodzaju oraz zawartości frakcji recyklatu laminatu z włóknem szklanym (GFRP) na właściwości mechaniczne oraz odporność na płomień kompozytów żywicy epoksydowej (EP). W tym celu zmielono odpady poprodukcyjne formatki fotela wykonanej z laminatu wzmocnionego tkaniną szklaną na osnowie żywicy epoksydowej, zawierającej 15% mas. dietylofosfinianu glinu (AlDPi), 10% mas. polifosforanu melaminy (MPP) oraz 15% mas. boranu cynku (ZB). Otrzymano cztery frakcje o wymiarach ziaren: >1 mm (A), 1–0,5 mm (B), 0,25–0,5 mm (C) oraz <0,25 mm(D). Dwie najdrobniejsze frakcje (C, D) wykorzystano do sporządzenia kompozytówepoksydowych zawierających 10, 15 i20% mas. odpadów. Oceniono właściwości mechaniczne oraz odporność na płomień otrzymanych materiałów pod kątem zastosowania ich jako elementy konstrukcyjne fotela w publicznych środkach transportu. Najlepsze wyniki uzyskano w wypadku kompozytu zawierającego 15% mas. frakcji D, znacznie poprawiły się: twardość – 147,6 N/mm2 (o 42,5%), udarność – 9,64 kJ/m2 (o 11%), moduł Younga – 2,98 GPa (o 41,5%), naprężenie rozciągające – 51,5 MPa (o 37%) oraz naprężenie zginające – 98,7 MPa (o 10,9%). Z kolei wyraźne pogorszenie właściwości mechanicznych zaobserwowano w wypadku kompozytu zawierającego 20% mas. frakcji o wymiarach ziaren 0,5–0,25 mm (C). Na podstawie wyników skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM) morfologii kruchych przełomów otrzymanych kompozytów stwierdzono słabą dyspersję oraz powstawanie aglomeratów w kompozytach z frakcją gruboziarnistą, co miało również wpływ na palność badanych materiałów. Największą odpornością na płomień odznaczał się kompozyt zawierający 20% mas. frakcji D: indeks tlenowy LOI = 26,1% (w odniesieniu do wartości LOI żywicy epoksydowej 20,6%), maksymalna szybkość uwalniania ciepła pHRR = 540,3 kW/m2 (wporównaniu z pHRR żywicy EP – 940,1 kW/m2). - Źródło:
-
Polimery; 2020, 65, 4; 280-288
0032-2725 - Pojawia się w:
- Polimery
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł