Milled basalt fibers as reinforcement for polyurea composite spray coatings with improved thermomechanical stability and mechanical performance

Mateusz Barczewski; Kinga Biedrzycka; Olga Mysiukiewicz; Danuta Matykiewicz; Jacek Andrzejewski; Arkadiusz Kloziński; Marek Szostak

doi:10.14314/polimery.2020.3.3

Data publikacji : 2020-12-15

Tom 65 Nr 3 (2020)

Mielone włókna bazaltowe jako wzmocnienie polimocznikowych kompozytowych powłok natryskowych o zwiększonej stabilności termomechanicznej i wytrzymałości mechanicznej

Mateusz Barczewski Kinga Biedrzycka Olga Mysiukiewicz Danuta Matykiewicz Jacek Andrzejewski Arkadiusz Kloziński Marek Szostak

DOI: https://doi.org/10.14314/polimery.2020.3.3

Abstrakt

Metodą powlekania natryskowego wytworzono nowe kompozyty na bazie polimocznika (PUA) modyfikowanego mielonymi włóknami bazaltowymi (BMF). Komercyjny dwuskładnikowy PUA modyfikowano niskokosztowo za pomocą dodatku 5–30% mas. BMF, co pozwoliło na wyraźną poprawę właściwości mechanicznych, a także stabilności termomechanicznej i termicznej PUA. Stwierdzono, że wprowadzenie do polimocznika 30% mas. BMF zwiększyło o ponad 30% jego sztywność i umożliwiło rozszerzenie zakresu temperatury stosowania powłoki powyżej 80 °C. Metodą analizy termograwimetrycznej (TGA) stwierdzono wzrost stabilności termicznej o 25 °C, bez istotnych zmian w reologicznym zachowaniu kompozycji, mogących prowadzić do tworzenia się wad strukturalnych w gotowych wyrobach. Na podstawie oceny gęstości usieciowania potwierdzono, że przeprowadzona modyfikacja termoutwardzalnego reaktywnego systemu szybkiego utwardzania pozwala na uzyskanie w pełni utwardzonych produktów, które można zastosować jako powłokę natryskową do ochrony obiektów hydrotechnicznych.

Słowa kluczowe

polyurea ; composite ; spray coating ; basalt fiber ; thermomechanical properties polimocznik ; kompozyt ; powłoka natryskowa ; włókno bazaltowe ; właściwości termomechaniczne

Szczegóły

Bibliografia

Wskaźniki

Autorzy

Pobierz pliki

PDF (English)

Zasady cytowania

Barczewski, M., Biedrzycka, K., Mysiukiewicz, O., Matykiewicz, D., Andrzejewski, J., Kloziński, A., & Szostak, M. (2020). Mielone włókna bazaltowe jako wzmocnienie polimocznikowych kompozytowych powłok natryskowych o zwiększonej stabilności termomechanicznej i wytrzymałości mechanicznej. Polimery, 65(3), 184-195. https://doi.org/10.14314/polimery.2020.3.3

Bibliografia

Guan S.W.: Coatings World 2003, pp. 49–58.

[2] Huang W.B., Xiang J.Y., Lv P. et al.: Advanced Materials Research 2011, 374–377, 1325.
Crossref

[3]
Crossref (availability date 12.06.2019)

[4] Maj M., Ubysz A., Tamrazyan A.: MATEC Web of Conferences 2018, 251, 02026.
Crossref

[5] Wang X., Luo S., Liu G. et al.: Water Science and Engineering 2014, 7, 106.
Crossref

[6] Iqbal N., Tripathi M., Parthasarathy S. et al.: RSC Advances 2016, 6, 109706.
Crossref

[7] Malvar L.J., Crawford J.E., Morrill K.B.: Journal of Composites for Construction 2007, 11, 601.
Crossref

[8] Iqbal N., Tripathi M., Parthasarathy S. et al.: Progress in Organic Coatings 2018, 123, 201.
Crossref

[9] Ryszkowska J.: Polimery 2012, 57, 777.
Crossref

[10] Sami S., Yildirim E., Yurtsever M. et al.: Polymer 2014, 55, 4563.
Crossref

[11] Casalini R., Bogoslovov R., Qadri S.B. et al.: Polymer 2012, 53, 1282.
Crossref

[12] Qiao J., Wu G.: Journal of Materials Science 2011, 46, 3935.
Crossref

[13] Mizera K., Auguscik M., Woronka D. et al.: Polimery 2016, 61, 307.
Crossref

[14] Ryszkowska J., Zieleniewska M., Bryskiewicz A. et al.: Polimery 2017, 62, 11.
Crossref

[15] Nantasetphong W., Amirkhizi A.V., Jia Z. et al.: Mechanics of Materials 2016, 98, 111.
Crossref

[16] Nantasetphong W., Jia Z., Amirkhizi A.V. et al.: Mechanics of Materials 2016, 98, 142.
Crossref

[17] Liao Y., Shi S., Liu Z. et al.: International Journal of Protective Structures 2018, 9, 248.
Crossref

[18] Fiore V., Scalici T., Di Bella G. et al.: Composites Part B: Engineering 2015, 74, 74.
Crossref

[19] Kuciel S., Kufel A.: Polimery 2018, 63, 387.
Crossref

[20] Matykiewicz D., Barczewski M., Pucała H.: Revista Romana de Materiale/Romanian Journal of Materials 2018, 48, 108.

[21] Zhou S., Wang J., Wang S. et al.: Materials Chemistry and Physics 2018, 217, 315.
Crossref

[22] Sim J., Park C., Moon D.Y.: Composites Part B: Engineering 2005, 36, 504.
Crossref

[23] Greco A., Maffezzoli A., Casciaro G. et al.: Composites Part B: Engineering 2014, 67, 233.
Crossref

[24] Deak T., Czigany T., Tamas P. et al.: Express Polymer Letters 2010, 4, 590.
Crossref

[25] Fu H., Liao L., Li X. et al.: International Journal of Polymeric Materials and Polymeric Biomaterials 2016, 65, 863.
Crossref

[26] Flory P.J., Rehner J.: The Journal of Chemical Physics 1943, 11, 512.
Crossref

[27] Jutrzenka Trzebiatowska P., Santamaria Echart A., Calvo Correas T. et al.: Progress in Organic Coatings 2018, 115, 41.
Crossref

[28] Colom X., Marín-Genescà M., Mujal R. et al.: Journal of Composite Materials 2018, 52, 3099.
Crossref

[29] Marzocca A.J.: European Polymer Journal 2007, 43, 2682.
Crossref

[30] Sheehan C.J., Bisio A.L.: Rubber Chemistry and Technology 1966, 39, 149.
Crossref

[31] Brandrup J., Immergur E.H., Grulke E.A.: “Polymer Handbook”, John Wiley & Sons, Inc., New York 1999.

[32] Han J.H., Zhang H., Chen M.J. et al.: Composites Science and Technology 2014, 103, 63.
Crossref

[33] Shenoy A.V.: “Rheology of filled polymer systems”, Springer Netherlands, Dordrecht 1999.
Crossref

[34] Sánchez-Ferrer A., Rogez D., Martinoty P.: Macromolecular Chemistry and Physics 2010, 211, 1712.
Crossref

[35] Arunkumar T., Ramachandran S.: International Journal of Ambient Energy 2016, 38, 781.
Crossref

[36] Husić S., Javni I., Petrović Z.S.: Composites Science and Technology 2005, 65, 19.
Crossref

[37] Mizera K., Chrząszcz M., Ryszkowska J.: Polymer Composites 2018, 39, 2019.
Crossref

[38] Malaki M., Hashemzadeh Y., Fadaei Tehrani A.: Progress in Organic Coatings 2018, 125, 507.
Crossref

[39] Włoch M., Kosiorek P., Błażek K. et al.: Elastomery 2017, 21, 75.

[40] Zhou Q., Cao L., Li Q. et al.: Journal of Applied Polymer Science 2012, 125, 3695.
Crossref

[41] Garrett J.T., Xu R., Cho J. et al.: Polymer 2003, 44, 2711.
Crossref

[42] Samson N., Mechin F., Pascault J.P.: Journal of Applied Polymer Science 1998, 70, 2331.
Crossref<2331::AID-APP4>3.0.CO;2-N

[43] Qin C.L., Cai W.M., Cai J. et al.: Materials Chemistry and Physics 2004, 85, 402.
Crossref

[44] Awad W.H., Wilkie C.A.: Polymer 2010, 51, 2277.
Crossref

Google Scholar

Wskaźniki altmetryczne

Cytowania w Google Scholar

CITEDBY SCOPUS

Statystyki

Total abstract views : 369

PDF Downloads : 207

Mateusz Barczewski mateusz.barczewski@put.poznan.pl

Afiliacja
Poznan University of Technology, Institute of Materials Technology, Piotrowo 3, 61-138 Poznan, Poland

Kinga Biedrzycka

Afiliacja
Poznan University of Technology, Institute of Materials Technology, Piotrowo 3, 61-138 Poznan, Poland

Olga Mysiukiewicz

Afiliacja
Poznan University of Technology, Institute of Materials Technology, Piotrowo 3, 61-138 Poznan, Poland

Danuta Matykiewicz

Afiliacja
Poznan University of Technology, Institute of Materials Technology, Piotrowo 3, 61-138 Poznan, Poland

Jacek Andrzejewski

Afiliacja
Poznan University of Technology, Institute of Materials Technology, Piotrowo 3, 61-138 Poznan, Poland

Arkadiusz Kloziński

Afiliacja
Poznan University of Technology, Institute of Chemical Technology and Engineering, Berdychowo 4, 60-965 Poznan, Poland

Marek Szostak

Afiliacja
Poznan University of Technology, Institute of Chemical Technology and Engineering, Berdychowo 4, 60-965 Poznan, Poland