Transcript ZB6_prezentacja_06_2011

III KONFERENCJA RADY PARTNERÓW CZT AERONET
i PANELE EKSPERTÓW PROJEKTU 13 – 14 Czerwca 2011 r.
„Nowoczesne technologie materiałowe stosowane w przemyśle lotniczym”
ZB 6
Materiały kompozytowe o zwiększonej wytrzymałości i
odporności termicznej z wykorzystaniem żywic polimerowych
do zastosowań w lotnictwie
Liderzy merytoryczni
prof. dr hab. inż. Henryk Galina (PRz)
prof. dr hab. inż. Zbigniew J. Florjańczyk (PW)
prof. dr hab. inż. Józef Kuczmaszewski (PL)
Instytucje partnerskie w zadaniu
PRz, PW, PL
I i II kwartał 2011
PROJEKT WSPÓŁFINANSOWANY PRZEZ UNIĘ EUROPEJSKĄ ZE ŚRODKÓW EUROPEJSKIEGO FUNDUSZU ROZWOJU REGIONALNEGO
Główne wyniki zrealizowanych prac
badawczych
Szczegóły na plakatach
PRz:
1.Kontynuowano prace związane z technologią modyfikacji małocząsteczkowej, handlowej żywicy epoksydowej
Epidian 6:
• związkami krzemu,
• warstwowymi glinokrzemianami (hydrofobizowanymi solami amoniowymi i fosfoniowymi),
• epoksydowymi pochodnymi oligosiloksanów,
• związkami fosforu (plastyfikatory),
• związkami glinu przystosowanymi do mieszania z epoksydami (próbki z PW).
2. Prowadzono oznaczenia palności utwardzonych żywic (LOI i oznaczenia wg norm)
3. Kontynuowano badania reaktywności (DSC i inne), struktury i termomechanicznych właściwości
utwardzonych żywic i kompozytów epoksydowych (DMA).
PW:
1.Opracowano metody wytwarzania ciekłych napełniaczy reaktywnych, ograniczających palność, działających
jednocześnie jako utwardzacze żywicy epoksydowej – metoda będzie przedmiotem patentu.
2.Opracowano metodę modyfikacji minerałów naturalnych, zmierzających do uzyskania stałych napełniaczy
uniepalniających żywice epoksydowe.
PL:
Kontynuowano badania we współpracy z:
1.PZL Świdnik w zakresie
- projektowania kleju na połączenia klejowo-zgrzewane,
- badania odporności cieplnej klejów epoksydowych.
2.Zakładami Lotniczymi Margański &Mysłowski sp. z.o.o. w zakresie analizy niektórych połączeń w konstrukcjach
lotniczych i ich wytrzymałości.
Dane do wskaźników realizacji celów
projektu
Publikacje:
1. M. Włodarska, M.Izdebski, G. W. Bąk, B. Mossety-Leszczak, H. Galina: Conductivity in cured epoxy
resins containing a biphenyl unit, Scientific Bulletin Łódź, Tech. University, No 1082, Physics, vol. 3,
rok 2010, str. 87-96 opublikowane w roku 2011.
2. B. Mossety-Leszczak, M. Włodarska M., Liquid Crystallinity in Polymers – Liquid Crystalline Epoxy
Resins, rozdział przyjęty do druku w monografii: Liquid crystalline organic compounds and
polymers as materials of XXI century: From synthesis to applications – Research Signpost.
3. A. Rudawska, M. Chruściel: Wpływ sposobu przygotowania powierzchni na wytrzymałość
połączeń klejowych lotniczego stopu aluminium. Technologia i Automatyzacja Montażu 2/2011
4. A. Rudawska, M. Błaziak: Analiza porównawcza siły niszczącej połączenia klejowe, klejowonitowe oraz nitowe stopu tytanu. Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika.
Kwartalnik, zeszyt 83, nr 1/2011.
Dane do wskaźników realizacji celów
projektu
Wystąpienia konferencyjne:
1. Nanokompozyty na osnowie żywicy epoksydowej stosowane w przemyśle lotniczym: M. Oleksy, M.
Heneczkowski, R. Oliwa, H. Galina; Seminarium Naukowego „Aktualne trendy rozwoju technologii
materiałów polimerowych” w Międzyzdrojach, 22-24.05.2011
2. Bezhalogenowe kompozycje poliolefinowe do wytwarzania kabli: M. Heneczkowski, M. Oleksy, A.
Bachórz, A. Frańczak; Seminarium Naukowego „Aktualne trendy rozwoju technologii materiałów
polimerowych” w Międzyzdrojach, 22-24.05.2011
Publikacje przygotowane do druku:
1. B. Mossety-Leszczak - Kompozyty i nanokompozyty z ciekłokrystaliczną osnową epoksydową artykuł przeglądowy
2. M.Oleksy, R.Oliwa, M.Heneczkowski, B.Mossety-Leszczak, G.Budzik, H.Galina - Nanokompozyty na
osnowie żywicy epoksydowej do zastosowań w lotnictwie
3. Z. Florjańczyk, J. Zachara, K. Łokaj, A. Wolak, Organically modified aluminum phosphates: The effect
of organic substituent on the crystal structure and morphology of aluminum dialkylphosphates
4. Z. Florjańczyk, M. Dębowski, A. Cwil, E. Chwojnowska, On the reaction of boehmite with carboxylic
acids and the structure of aluminum carboxylates polymers
Dane do wskaźników realizacji celów
projektu
Prace inżynierskie obronione w I półroczu 2011 r. (wraz z datą obrony):
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Mirosław Falandys: Synteza estrów diepoksydowych bisfenolu A. Promotor: dr inż. Beata
Mossety-Leszczak (25.II.2011)
Katarzyna Hadała: Dobór warunków syntezy 4,4’-diazobenzodiolu, Promotor: dr inż.
Beata Mossety-Leszczak (25.II.2011)
Beata Falkiewicz: Nanokompozyty żywic epoksydowych do zastosowań w lotnictwie.
Promotor: prof. dr hab. inż. Zbigniew J. Florjańczyk (7.II.2011)
Alicja Gostomska: Materiały kompozytowe o podwyższonej odporności termicznej na
osnowie żywic epoksydowych i karboksylanow glinu. Promotor: prof. dr hab. inż.
Zbigniew J. Florjańczyk (8.II.2011)
Ewelina Cimek: Wpływ rodzaju kleju na wytrzymałość połączeń klejowych poliamidu
PA6. Promotor: dr inż. Anna Rudawska (10.II.2011)
Chruściel Mateusz: Wpływ sposobu przygotowania powierzchni na wytrzymałość
połączeń adhezyjnych wybranych materiałów konstrukcyjnych stosowanych
w przemyśle lotniczym. Promotor: dr inż. Anna Rudawska (studia niestacjonarne)
(19.IV.2011)
Michał Błaziak: Analiza porównawcza wytrzymałości połączeń klejowych, klejowonitowych oraz nitowych wybranych materiałów konstrukcyjnych. Promotor: dr inż.
Anna Rudawska (studia niestacjonarne) (10.II.2011)
Dane do wskaźników realizacji celów
projektu
Prace magisterskie obronione w I półroczu 2011 r. (wraz z datą obrony):
1.Katarzyna Rogala: Kompozyty żywic syntetycznych stosowanych w przemyśle lotniczym.
Promotor: dr inż. Mariusz Oleksy (3.06.2011)
2.Iwona Rżany: Kompozyty żywic syntetycznych stosowanych w przemyśle lotniczym.
Promotor: dr inż. Mariusz Oleksy (3.06.2011)
Udział w realizacji projektu w ZB 6 (Dane dla PRz):
•
doktorantów: 2
•
otwarte przewody doktorskie (I kwartał 2011):
o mgr inż. Rafał Oliwa Kompozyty epoksydowe do zastosowań w lotnictwie.
Promotor: prof. dr hab. inż. Henryk Galina
Dane do wskaźników realizacji celów
projektu
Prace dyplomowe planowane na lipiec 2011 r.
A. Prace magisterskie:
1.Łukasz Wiatr: Żywice epoksydowe zawierające fosfor: otrzymywanie, reaktywność i
właściwości użytkowe. Promotor: prof. dr hab. inż. Henryk Galina
2.Ewelina Wyczewska: Żywice epoksydowe zawierające krzem: otrzymywanie, reaktywność i
właściwości użytkowe. Promotor: prof. dr hab. inż. Henryk Galina
3.Kamila Serafin: Ciekłokrystaliczne żywice epoksydowe – synteza i określenie wybranych
właściwości. Promotor: dr inż. Beata Mossety-Leszczak
4.Aleksandra Będuch i Agnieszka Długosz (praca dwuosobowa) Otrzymywanie mezogenicznych
prekursorów epoksydowych do syntezy polimerów o właściwościach ciekłokrystalicznych.
Promotor: dr inż. Beata Mossety-Leszczak
5.Anna Wilkos: Kompozyty żywicy epoksydowej z dodatkiem modyfikowanych
glinokrzemianów. Promotor: dr inż. Mariusz Oleksy
6.Jakub Łapiński: Materiały kompozytowe o wysokiej odporności termicznej na osnowie żywic
epoksydowych i organicznych fosforanów glinu. Promotor: prof. dr hab. inż. Zbigniew J.
Florjańczyk
7.Paweł Sobczyński: Opracowanie konstrukcji i technologii wykonania mieszalnika
laboratoryjnego do przygotowywania klejów. Promotor: prof. dr hab. inż. Józef Kuczmaszewski
8.Karol Wróbel: Projekt oprzyrządowania specjalnego do badania wytrzymałości połączeń
klejowych. Promotor: prof. dr hab. inż. Józef Kuczmaszewski
Dane do wskaźników realizacji celów
projektu
Prace dyplomowe planowane na 2012 r.
A. Prace inżynierskie:
1.Wojciech Domański: Opracowanie syntezy estru diepoksydowego bisfenolu A. Promotor: dr inż. Beata
Mossety-Leszczak
2.Mateusz Hendzel: Metody wyznaczania temperatury zeszklenia polimerów. Promotor: prof. dr hab. inż.
Henryk Galina
3.Adam Kozub: Modyfikacja żywic epoksydowych związkami fosforu i krzemu. Promotor: prof. dr hab. inż.
Henryk Galina
4.Ewelina Kuna: Kompozycje żywicy epoksydowej z modyfikowanymi bentonitami. Promotor: dr inż.
Mariusz Oleksy
5.Szarlotta Suchocka: Kompozyty żywicy epoksydowej stosowane w przemyśle lotniczym. Promotor: dr inż.
Mariusz Oleksy
6.Aleksandra Buczko: Polimery wzmacniane włóknami z modyfikatorami glinokrzemianowymi. Promotor:
dr inż. Maciej Heneczkowski
B. Prace magisterskie:
1.Mirosław Falandys: Żywice epoksydowe jako osnowy kompozytów dla lotnictwa – analiza kinetyki
utwardzania. Promotor: dr inż. Beata Mossety-Leszczak
2.Elwira Tomoń-Kundys: Anizotropowe kompozyty epoksydowe z wykorzystaniem elementów inżynierii
molekularnej. Promotor: dr inż. Beata Mossety-Leszczak
3.Paulina Pasiak: Otrzymywanie nanokompozytów z matrycą epoksydową. Promotor: dr inż. Beata
Mossety-Leszczak
4.Adrianna Przywara: Kompozyty żywic syntetycznych z modyfikowanymi bentonitami. Promotor: dr inż.
Mariusz Oleksy
5.Monika Zuber: Nanokompozyty na osnowie żywicy epoksydowej do zastosowań w przemyśle lotniczym.
Promotor: dr inż. Mariusz Oleksy
Stan współpracy
z przedsiębiorstwami Doliny Lotniczej
Stan współpracy z przedsiębiorstwami lotniczymi Doliny Lotniczej
•Współpraca w Przedsiębiorstwami:
•Zakłady Chemiczne Ciech - Organika Sarzyna (producent żywic epoksydowych)
•PZL Mielec Sp. z o.o.
•PZL Świdnik S.A.
•MARGAŃSKI & MYSŁOWSKI Zakłady Lotnicze Sp. z o. o.
•Wygenerowana tematyka badawcza:
•Przewodzące kleje epoksydowe – rozstrzygnięto konkurs na usługę badawczą – prace
wykonuje specjalistka z CMPiW PAN w Zabrzu
•Poszukiwanie metod przygotowanie próbek do powtarzalnych badań metodą DMA.
Konsultacje wskazują na konieczność stosowania piły wodnej do wycinania kształtek do
badań DMA.
Główne wnioski
1.
Wytypowano metody modyfikacji żywic epoksydowych, przeznaczonych do wykorzystania
jako osnowy kompozytów o zmniejszonej palności dla potrzeb przemysłu lotniczego. Są to
żywice modyfikowane ogranofilizowanymi bentonitami. Do organofilizacji wykorzystane
zostaną sole amoniowe i/lub fosfoniowe. Przygotowywany jest opis patentowy.
2.
Dalsze prace koncentrować się powinny na optymalizacji zawartości dodatków, dla
zapewnienia korzystnych parametrów technologicznych preparacji kompozytów oraz
formowania elementów konstrukcji pojazdów lotniczych. Chodzi o środki pomocnicze
regulujące lepkość, przesycalność (zwilżalność) włókna/tkaniny, przebieg utwardzania itp.
3.
Pozostałe wyniki badań, dotyczących uniepalniającej modyfikacji żywic epoksydowych,
zostaną opublikowane i/lub opatentowane. Stanowić one mają poszerzenie wiedzy w
dziedzinie materiałów polimerowych, w tym materiałów do zastosowań poza lotnictwem.
4.
Potencjalne zastosowania wzmocnionych i uniepalnionych żywic epoksydowych, jako
składników połączeń klejowych, wymagają kontynuowania.
5.
Zainicjowano nowy cykl badań nad otrzymywaniem epoksydowych kompozytów
przewodzących prąd elektryczny, z wykorzystaniem nanorurek węglowych (CNT) i/lub
grafenów.
Problemy
1.
Napotkaliśmy na trudności opanowania techniki przygotowania próbek do pomiarów
właściwości termomechanicznych metodami dynamicznej analizy termiczno-mechanicznej.
Konsultacje wykazały, że korzystną jakość powierzchni próbek do tego typu badań
zapewnia piła wodna.