Streszczenie pracy

STRESZCZENIE
Kompozyty epoksydowe do zastosowań w lotnictwie
W pracy sporządzono kompozycje epoksydowe o zawartości: 0,0; 1,0 lub 3,0% mas.
OMMT i/lub antypirenów tak aby całkowita ilość dodatków nie przekraczała 23%. Po
każdorazowym
dodaniu
modyfikatora
stosowano
czterostopniową
homogenizację
zapewniającą odpowiednie zdyspergowanie modyfikatorów w osnowie epoksydowej.
Sporządzone kompozycje wykorzystano jako osnowy do otrzymania czterowarstwowych
laminatów wzmocnionych jednokierunkowymi tkaninami szklanymi i węglowymi. Oznaczono
właściwości mechaniczne oraz odporność na płomień otrzymanych laminatów pod kątem ich
wykorzystania w elementach konstrukcji lotniczych. Wykonano również badania przy użyciu
skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM) i mikroskopu sił atomowych (AFM).
Spośród zastosowanych antypirenów, które różniły się mechanizmem działania
najlepsze właściwości uniepalniające laminatów uzyskano, gdy jako osnowy użyto kompozycji
EP6+15%
APP+5%
DPER+3%
BSQPS1.
Uzyskane rezultaty
badań
właściwości
wytrzymałościowych wskazały, że zastąpienie części antypirenów przez 3% mas. BSQPS1
spowodowało poprawę wartości badanych właściwości zwłaszcza w laminatach szklanych.
Również uzyskano efekt synergiczny atomów krzemu i fosforu podczas oznaczania palności,
jednak był on bardziej widoczny w laminatach węglowych, ponieważ nastąpiła zmiana klasy
palności V-1 na V-0, podczas gdy w laminatach szklanych wydłużył się jedynie czas palenia.
Efekt ten przypisany jest tworzeniu porowatej zgorzeliny, której stabilność termiczna jest
poprawiona przez dodatkową obecność atomów krzemu i tworzeniu związków krzemu
i węgla.
Badania realizowane w ramach projektu „Nowoczesne technologie materiałowe
stosowane w przemyśle lotniczym”, Nr POIG.01.01.02-00-015/08-00 w Programie
Operacyjnym Innowacyjna Gospodarka (PO IG). Projekt współfinansowany prze Unię
Europejską ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego.
ABSTRACT
Epoxy composites used in aerospace industry
The epoxy resins composites was filled with bentonites modified with quarternary
ammonium or phosphonium salts. Modified bentonites content was varied in the range 1.0-3.0
wt.% and/or fire retardant additives were also added, that the total amount of additives does not
exceed 23%. The components were mixed using four steps homogenizations. The epoxy
composites were used to prepare laminates reinforced with glass and carbon unidirecitonal
fabric. The mechanical properties and flame resistance of prepared laminates for application in
aircraft components were evaluated. Investigations of scanning electron microscopy (SEM) and
atomic force microscope (AFM), in order to examine the resin compositions – reinforcing fiber
adhesion were also performed.
It was found that the laminates prepared on epoxy resin containing 15% APP, 5% DPER
and 3% BSQPS1 had improved flame resistance and better mechanical properties than these
prepared with matrices containing 17% APP and 6% DPER. Also it was found that the
phosphorus and silicon atoms were effective as synergistic agents in reduction of composites
flammability. It was more significant in laminates reinforced with carbon fabric, because the
flammability class was improved from V-1 to V-0 while the laminates reinforced with glass
fabric had prolonged burning time. This effect is attributed to the formation of swollen scale,
the thermal stability is improved by the additional presence of silicon atoms and the formation
of silicon-carbon compounds.
Financial support of Structural Funds In the Operational Programme – Innovative
Economy (IE OP) financed for the European Regional Development Fund – Project „Modern
material Technologies In aerospace industry”, Nr POIG.01.01.02-00-015/08-00 is gratefully
acknowledged.