Transcript ZB6_VI_Konf_pkaero_06_12

IV KONFERENCJA CZT AERONET DOLINA LOTNICZA
i PANELE EKSPERTÓW PROJEKTU 25 – 26 Czerwca 2012 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
Prof. dr hab. inż. Zbigniew Jan Florjańczyk
Prof. dr hab. inż. Józef Kuczmaszewski
Instytucje partnerskie w zadaniu
Politechnika Rzeszowska
Politechnika Warszawska
Politechnika Lubelska
I i II kwartał 2012
PROJEKT WSPÓŁFINANSOWANY PRZEZ UNIĘ EUROPEJSKĄ ZE ŚRODKÓW EUROPEJSKIEGO FUNDUSZU ROZWOJU REGIONALNEGO
Główne wyniki zrealizowanych prac
badawczych
Prace badawcze prowadzono zgodnie z przyjętymi harmonogramami:
Najważniejsze wyniki przedstawiono na plakatach, a bardziej szczegółowo w
publikacjach, wystąpieniach konferencyjnych, pracach na stopień lub tytuł
zawodowy i opisach patentowych:
PRz:
• wytworzono próbki kompozytów hybrydowych z osnową epoksydową (produkt ZCh „OrganikaSarzyna-Ciech”) zawierającą nanonapełniacze (poprawa właściwości mechanicznych i
uniepalnienie) wzmocnionych tkaninami z włókna szklanego i włókna węglowego,
• badano właściwości użytkowe, jakość zdyspergowania nanonapełniaczy i jakość przesycenia
tkaniny wzmacniającej żywicą,
• zaprojektowano urządzenie do orientacji anizotropowych nanonapełniaczy w osnowie
kompozytu na etapie utwardzania – urządzenie będzie wykorzystane w II półroczu,
• we współpracy z PL wykazano poprawę właściwości adhezyjnych żywicy epoksydowej
modyfikowanej małocząsteczkowymi siloksanami.
PW:
• opracowano metody wytwarzania dodatków uniepalniających i wzmacniających żywice
epoksydowe – wynik zgłoszono do opatentowania,
• zakończono redakcję i złożono rozprawę doktorską – rozprawa jest u recenzentów.
PL:
• opracowano metodykę modyfikacji nanonapełniaczami glinokrzemianowymi klejów
epoksydowych dla przemysłu lotniczego,
• badano właściwości adhezyjne uzyskanych kompozycji klejowych – część wyników stanowi
przedmiot publikacji, dalsze są przygotowywane do opublikowania.
Dane do wskaźników realizacji celów
projektu
Dane do wskaźników realizacji celów projektu (produktu i rezultatu) uzyskanych
w pierwszym i drugim kwartale 2012
• Referaty konferencyjne*:
16. Epoxy resins of reduced flammability for aviation industry: H. Galina i wsp., Wykład
seminaryjny przedstawiony w Instytucie Lekkich Konstrukcji i Technologii Polimerowych
Wydziału Maszynoznawstwa Uniwersytetu w Dreźnie, 4-5 marzec 2012,
17. Uniepalniający efekt wprowadzenia modyfikowanych bentonitów do kompozytów
polimerowych, H. Galina, M. Oleksy, M. Heneczkowski: referat przedstawiony podczas
konferencji NANOKOMPOZYTY POLIMEROWE, Pułtusk, 19-20 kwietnia 2012
18. Composite materials of improved toughness and thermal resistance based on epoxy
resins, H. Galina, M. Heneczkowski, B. Mossety-Leszczak, P. Ostyńska, M. Oleksy, R. Oliwa,
B. Zawiła, P. Murias: poster przedstawiony podczas konferencji 16th INTERNATIONAL
DRESDEN LIGHTWEIGHT ENGINEERING SYMPOSIUM, Drezno, 14-15.06.2012,
19. Composite materials of improved toughness and thermal stability for aviation industry
H. Galina, M. Heneczkowski, B. Mossety-Leszczak, P. Ostyńska, M. Oleksy, R. Oliwa, B.
Zawiła, P. Murias: poster przedstawiony podczas konferencji 16th INTERNATIONAL
DRESDEN LIGHTWEIGHT ENGINEERING SYMPOSIUM, Drezno, 14-15.06.2012,
20. Centre of Advanced Technology AERONET - Aviation Valley, poster przedstawiony
podczas konferencji 16th INTERNATIONAL DRESDEN LIGHTWEIGHT ENGINEERING
SYMPOSIUM, Drezno, 14-15.06.2012
*Do grudnia 2011 roku zaprezentowano 15 wystąpień konferencyjnych: w tym 14 w PRz i 1 w PL
Dane do wskaźników realizacji celów
projektu
Dane do wskaźników realizacji celów projektu (produktu i rezultatu) uzyskanych
w pierwszym i drugim kwartale 2012
• Publikacje w czasopismach*
18. Beata Mossety-Leszczak: Ciekłokrystaliczne żywice epoksydowe jako matryce kompozytów i
nanokompozytów, Polimery 2012, 57(3), 182-191.
19. Mariusz Oleksy: Kompozyty handlowych nienasyconych żywic poliestrowych z dodatkiem
nanonapełniaczy Nanobent®, Polimery 2012, 57(3), 212-220.
20. Mariusz Oleksy, Rafał Oliwa, Maciej Heneczkowski, Beata Mossety-Leszczak, Henryk Galina,
Grzegorz Budzik: Kompozyty żywicy epoksydowej z modyfikowanymi bentonitami dla potrzeb
przemysłu lotniczego, Polimery 2012, 57(3), 228-235.
21. Zbigniew Florjańczyk, Maciej Dębowski, Andrzej Plichta, Marcin Affek: Reakcje bemitu z kwasami
karboksylowymi - prosta metoda syntezy nanonapełniaczy hybrydowych, Polimery 2012,
57(3), 168-176.
22. Józef Kuczmaszewski, Anna Rudawska: Modyfikacja kleju epoksydowego E57/PAC
napełniaczami NanoBent ZS1 i NanoBent ZR2 – badania porównawcze wytrzymałości
połączeń klejowych – praca przygotowana do druku
23. Katarzyna Biruk-Urban, Józef Kuczmaszewski: Badania wytrzymałości połączeń klejowych w
podwyższonej temperaturze po modyfikacji E57/Z1 napełniaczem NanoBent ZR-1 – praca
przygotowana do druku
24. Anna Rudawska, Józef Kuczmaszewski: Badania porównawcze efektów modyfikacji żywic
epoksydowych napełniaczami NanoBent ZS1, NanoBent ZR2 dla utwardzaczy Z1, PAC i PF –
praca przygotowana do druku
*Do grudnia 2011 roku opublikowano w sumie 17 prac: w tym 11 w PRz i 6 w PL
Dane do wskaźników realizacji celów
projektu
Dane do wskaźników realizacji celów projektu (produktu i rezultatu) uzyskanych
w pierwszym i drugim kwartale 2012
• Prace inżynierskie*
Wojciech Domański: Opracowanie metody syntezy estru diepoksydowego bisfenolu A,
opiekun: dr inż. Beata Mossety-Leszczak (data obrony: 3.02.2012)
7. Mateusz Hendzel: Metody wyznaczania temperatury zeszklenia polimerów, opiekun prof.
dr hab. inż. Henryk Galina (data obrony: 6.02.2012)
8. Ewelina Kuna: Kompozycje żywicy epoksydowej z modyfikowanymi bentonitami,
opiekun dr inż. Mariusz Oleksy (data obrony: 27.01.2012)
9. Szarlota Suchocka: Kompozycje żywicy epoksydowej stosowane w przemyśle lotniczym,
opiekun dr inż. Mariusz Oleksy (data obrony: 27.01.2012)
10. Aleksandra Buczko: Polimery wzmacniane włóknami z modyfikowanymi
glinokrzemianami, opiekun: dr inż. Maciej Heneczkowski (data obrony: 27.01.2012)
6.
prace planowane na 2013 r.
11. Ewa Angrys, Adhezyjne właściwości modyfikowanych żywic epoksydowych, opiekun:
prof. dr inż. hab. Henryk Galina
12. Sabina Drozdowska, Mechaniczne właściwości modyfikowanych żywic epoksydowych,
opiekun: prof. dr inż. hab. Henryk Galina
13. Adam Kozub, Modyfikacja żywic epoksydowych związkami fosforu i krzemu opiekun:
prof. dr inż. hab. Henryk Galina
*Do grudnia 2011 roku zrealizowano w sumie 5 prac inżynierskich: w tym 2 w PRz i 3 w PL.
Dane do wskaźników realizacji celów
projektu
Dane do wskaźników realizacji celów projektu (produktu i rezultatu) uzyskanych
w pierwszym i drugim kwartale 2012
• Prace inżynierskie
prace planowane na 2013 r., cd.
14. Karolina Skawińska: Kompozyty modyfikowanych żywic chemoutwardzalnych, opiekun:
dr inż. Maciej Heneczkowski
15. Anna Rzeźnik: Kompozyty hybrydowe stosowane w przemyśle lotniczym, opiekun: dr inż.
Mariusz Oleksy
16. Magdalena Sobczyk: Modyfikacja napełniaczy mineralnych dla poprawy uniepalnienia
kompozytów epoksydowych, opiekun: dr inż. Mariusz Oleksy
17. Paweł Puchalski: Optymalizacja metody modyfikacji hydragilitu, opiekun: dr inż. Mariusz
Oleksy
18. Dariusz Stec: Opracowanie metodyki przygotowania próbek kompozycji z
ciekłokrystaliczną matrycą epoksydową do utwardzania w polu magnetycznym,
opiekun: dr inż. Beata Mossety-Leszczak
19. Anna Szumierz: Analiza wpływu dodatku wybranych napełniaczy na reaktywność
kompozycji z ciekłokrystaliczną matrycą epoksydową, opiekun: dr inż. Beata MossetyLeszczak
20. Dagmara Depa, Napełniacze pochodzenia naturalnego stosowane do modyfikacji żywic
epoksydowych, opiekun: dr inż. Beata Mossety-Leszczak
21. Arkadiusz Lesiak: Materiały kompozytowe na osnowie żywic epoksydowych do
zastosowań w przemyśle lotniczym, opiekun: dr inż. Maciej Dębowski
Dane do wskaźników realizacji celów
projektu
Dane do wskaźników realizacji celów projektu (produktu i rezultatu) uzyskanych
w pierwszym i drugim kwartale 2012
• Prace magisterskie* (obrona planowana w końcu czerwca lub na początku lipca 2012 r.)
20. inż. Elwira Tomoń-Kundys: Anizotropowe kompozyty epoksydowe z wykorzystaniem
elementów inżynierii molekularnej, opiekun: dr inż. Beata Mossety-Leszczak
21. inż. Mirosław Falandys: Żywice epoksydowe jako osnowy kompozytów dla lotnictwa –
analiza kinetyki utwardzania, opiekun: dr inż. Beata Mossety-Leszczak
22. inż. Monika Maria Zuber: Kompozyty żywicy epoksydowej z modyfikowanymi
bentonitami, opiekun: dr inż. Mariusz Oleksy
23. inż. Adrianna Przywara: Kompozyty żywicy epoksydowej stosowane w przemyśle
lotniczym, opiekun: dr inż. Mariusz Oleksy
24. inż. Alicja Gostomska: Syntetyczne, funkcjonalizowane napełniacze hybrydowe do
zastosowań w kompozytach polimerowych, opiekun: prof. dr hab. inż. Zbigniew
Florjańczyk
prace planowane na 2013 r.
25. Katarzyna Godlewska: Syntetyczne, funkcjonalizowane napełniacze hybrydowe do
zastosowań w kompozytach polimerowych, opiekun: dr inż. Maciej Dębowski,
(w PRz: przydział tematów prac magisterskich na 2013 r. do końca czerwca 2012)
*Do grudnia 2011 roku zrealizowano w sumie 19 prac magisterskich: w tym 18 w PRz i 1 w PL.
Dane do wskaźników realizacji celów
projektu
Dane do wskaźników realizacji celów projektu (produktu i rezultatu) uzyskanych
w pierwszym i drugim kwartale 2012
• Prace doktorskie
• praca u recenzentów:
1.
mgr inż. Krzysztof Łokaj: Badania nad syntezą, strukturą i właściwościami polimerów
hybrydowych zbudowanych z tris(diorganofosforanów) glinu, promotor: prof. dr hab. inż.
Zbigniew Florjańczyk – planowana obrona – październik 2012
• otwarte przewody doktorskie:
2.
3.
4.
mgr inż. Piotr Murias: Żywice epoksydowe zawierające heteroatomy, promotor: prof. dr
hab. inż. Henryk Galina – przewód otwarty w 2009 r.
mgr inż. Rafał Oliwa: Kompozyty epoksydowe do zastosowań w lotnictwie,
promotor: prof. dr hab. inż. Henryk Galina - przewód otwarty w 2011 r.
mgr inż. Katarzyna Biruk-Urban: Badania wpływu napełniaczy o dużym stopniu
rozdrobnienia na wybrane właściwości klejów epoksydowych, promotor: prof. dr hab. inż.
Józef Kuczmaszewski - przewód otwarty w 2012 r.
Dane do wskaźników realizacji celów
projektu
Dane do wskaźników realizacji celów projektu (produktu i rezultatu) uzyskanych
w pierwszym i drugim kwartale 2012
•
2.
Zgłoszenia patentowe
Galina, H., Oleksy, M., Heneczkowski, M., Florjańczyk, Z.J., Dębowski, M., Łokaj, K.; Sposób
otrzymywania modyfikatorów ciekłych żywic epoksydowych i uniepalniania nimi tych
żywic, zgł. pat. P.398101 z dnia 14.02.2012
• Udział studentów / doktorantów / innych wykonawców (liczbowo) w danym ZB (stan na koniec
maja 2012)
• PRz:
• studentów: 4 (3 kobiety)
• doktorantów: 4 (2)
• pracowników naukowych: 5 (2)
• pracowników technicznych: 4 (2)
Stan współpracy
z przedsiębiorstwami Doliny Lotniczej
Stan współpracy z przedsiębiorstwami lotniczymi Doliny Lotniczej
•Tematyka dotycząca klejów przewodzących została podjęta po wizycie w
Zakładach PZL Świdnik
•Wybór żywic epoksydowych wynika z bliskiej współpracy z ZCh
Organika Sarzyna-Ciech oraz Zakładów PZL Mielec
•Utrzymywany jest kontakt z firmą MARGAŃSKI & MYSŁOWSKI
Zakłady Lotnicze Sp. z o. o.
Propozycje uszczegółowienia SPB w danym ZB na rok 2012 – nie ma
potrzeby
Główne wnioski
1. Z uwagi na przyjęte rozwiązania techniczne w przemyśle lotniczym,
polegające na stosowaniu żywic jednoskładnikowych, konieczne
będzie zmodyfikowanie opracowanej w PRz procedury uniepalniania i
wzmacniania żywic nanonapełniaczami, tak, by końcowym
produktem była żywica jednoskładnikowa o charakterystyce
reologicznej zbliżonej do charakterystyki żywic handlowych.
2. Możliwe wydaje się dopasowanie charakterystyk reologicznych żywic
zawierających napełniacze o anizotropowym kształcie cząstek oraz
właściwości utwardzonych kompozytów przez stosowanie pola
magnetycznego i/lub elektrycznego podczas procesu utwardzania.
3. Chemiczna modyfikacja i/lub zastosowanie nanonapełniaczy do
kompozycji epoksydowych stosowanych do klejenia elementów
konstrukcji metalowych (aluminiowych) może przyczynić się do
poprawy wytrzymałości spoiny klejowej.