cxi.tul.cz · www.ft.tul.cz TECHNICKá UNIVERZITA V LIBERCI TECHNICKá UNIVERZITA V LIBERCI Centrum pro nanomateriály, pokročilé technologie a inovace Centrum pro nanomateriály, pokročilé technologie a inovace Fakulta textilní Fakulta textilní Výsledky vznikly za podpory projektu OP VaVpI „Inovativní výrobky a environmentální technologie“, reg. č. projektu CZ.1.05/3.1.00/14.0306 Základní charakteristika použité pryskyřice CHS-EPOXY 520 (EPOXY 15) MATERIáLOVÝ LIST – CHS-EPOXY 520 PLNĚNá ORGANICKO-ANORGANICKÝM PLNIVEM MATERIáLOVÝ LIST – CHS-EPOXY 520 PLNĚNá ORGANICKO-ANORGANICKÝM PLNIVEM Popis: Nízkomolekulární epoxidová pryskyřice připra- vená reakcí bisfenolu A s epichlorhydrinem bez modifikujících složek. Použití: K impregnaci, zalévání, odlévání a lepení v růz- ných odvětvích průmyslu. Pro výrobu a opravy sportovních laminátových potřeb. K přípravě la- minátů a k výrobě modifikovaných pryskyřic. Je vhodná pro výrobu tmelů, lepidel a stěrkových hmot. Pryskyřice ani natužená směs před aplika- cí nesmí být zřeďována přídavkem jakéhokoliv rozpouštědla či ředidla. Vlastnosti: Vzhled: nažloutlá čirá viskózní kapalina Hustota (20 °C): 1,16-1,17 g.cm -3 Viskozita (25 °C): 12,0-14,5 Pa.s Obsah epoxidových skupin (mol.kg–1): 5,2–5,5 Epoxidový hmotnostní ekvivalent (g.mol–1): 182–192 Neobsahuje VOC. Vytvrzení: CHS-Epoxy 520 : Tvrdidlo P 11 100 : 11 (poměr hmotnostní) 100 : 13,5 (poměr objemový) Tvrdidlo P 11 je rychlé tvrdidlo s kratší dobou zpracovatelnosti. Vyznačuje se dolepem na po- vrchu po vytvrzení. Dolep lze odstranit omytím vodou nebo 3% roztokem kyseliny citronové. Vytvrzená kompozice zůstává transparentní. Obr. 5 Tribologické chování epoxidové pryskyřice neplněné a plněné. (A) Závislost koeficientu tření na množství plniva; (B) Vliv množství plniva na snížení opotřebení vytvrzeného vzorku z epoxidové pryskyřice po 20 000 třecích cyklech (A) (B) Obr. 6 Závislost tvrdosti a modulu pružnosti na množství plniva v matrici. Na základě provedených experimentů bylo zjištěno, že organicko-anorganické plnivo s obsahem do 12 hmotnostních % křemíku a velikostí částic od 1 do 100 mikrometrů ovlivní původní epoxidovou matrici tak, že dojde při malém plnění – od 0,1 do 1,0 dsk plniva ke snížení koeficientu tření cca o 10%. Při malém plnění – od 0,1 do 1,0 dsk se zvýší odolnost plněné vytvrzené epoxidové pryskyřice vůči opotřebení – od cca 55 % do 75 %. Tvrdost plněné epoxidové pryskyřice se oproti neplněné prakticky ne- mění, což je pozitivní z hlediska mechanických parametrů původně navrhovaných výrobcem pryskyřice. Přihláška vynálezu Epoxidová pryskyřice plněná organicko-anorganickým plnivem přírodního původu a způsob její přípravy byla podána dne 2. 9. 2014 pod zn. spisu PV 2014 - 595. Přihláška užitného vzoru byla podána dne 9. 9. 2014 pod zn. spisu PUV 2014 - 29950, uplatněná priorita ze dne 2. 9. 2014. Kontakt: Technická univerzita v Liberci Studentská 2, 461 17 Liberec Vedoucí projektu: Ing. Tomáš Lederer, Ph.D. [email protected]; +420 485 353 638 Vedoucí aktivity: doc. Ing. Dora Kroisová, Ph.D. [email protected]; +420 485 353 890 CxI_FT_kroisova.indd 1 22/10/14 12:37
Transcript
cxitulcz wwwfttulcz
Technickaacute univerziTa v Liberci
Technickaacute univerziTa v Liberci
Centrum pro nanomateriaacutely
pokročileacute technologie a inovace
Centrum pro nanomateriaacutely
pokročileacute technologie a inovace Fakulta textilniacuteFakulta textilniacute
Vyacutesledky vznikly za podpory projektu OP VaVpI bdquoInovativniacute vyacuterobky a environmentaacutelniacute technologieldquo reg č projektu CZ1053100140306
MaTeriaacuteLOvYacute LiST ndash chS-ePOXY 520 PLnĚnaacute OrGanickO-anOrGanickYacuteM PLniveM
MaTeriaacuteLOvYacute LiST ndash chS-ePOXY 520 PLnĚnaacute OrGanickO-anOrGanickYacuteM PLniveM
Popis Niacutezkomolekulaacuterniacute epoxidovaacute pryskyřice připra-venaacute reakciacute bisfenolu A s epichlorhydrinem bez modifikujiacuteciacutech složek
PoužitiacuteK impregnaci zaleacutevaacuteniacute odleacutevaacuteniacute a lepeniacute v růz-nyacutech odvětviacutech průmyslu Pro vyacuterobu a opravy sportovniacutech laminaacutetovyacutech potřeb K přiacutepravě la-minaacutetů a k vyacuterobě modifikovanyacutech pryskyřic Je vhodnaacute pro vyacuterobu tmelů lepidel a stěrkovyacutech hmot Pryskyřice ani natuženaacute směs před aplika-ciacute nesmiacute byacutet zřeďovaacutena přiacutedavkem jakeacutehokoliv rozpouštědla či ředidla
vytvrzeniacute CHS-Epoxy 520 Tvrdidlo P 11100 11 (poměr hmotnostniacute)100 135 (poměr objemovyacute)Tvrdidlo P 11 je rychleacute tvrdidlo s kratšiacute dobou zpracovatelnosti Vyznačuje se dolepem na po-vrchu po vytvrzeniacute Dolep lze odstranit omytiacutem vodou nebo 3 roztokem kyseliny citronoveacute Vytvrzenaacute kompozice zůstaacutevaacute transparentniacute
Obr 5 Tribologickeacute chovaacuteniacute epoxidoveacute pryskyřice neplněneacute a plněneacute(A) Zaacutevislost koeficientu třeniacute na množstviacute plniva (B) Vliv množstviacute plniva na sniacuteženiacute opotřebeniacute vytvrzeneacuteho vzorku z epoxidoveacute pryskyřice po 20 000 třeciacutech cyklech
(A) (B)
Obr 6 Zaacutevislost tvrdosti a modulu pružnosti na množstviacute plniva v matrici
Na zaacutekladě provedenyacutech experimentů bylo zjištěno že organicko-anorganickeacute plnivo s obsahem do 12 hmotnostniacutech křemiacuteku a velikostiacute čaacutestic od 1 do 100 mikrometrů ovlivniacute původniacute epoxidovou matrici tak že dojde při maleacutem plněniacute ndash od 01 do 10 dsk plniva ke sniacuteženiacute koeficientu třeniacute cca o 10 Při maleacutem plněniacute ndash od 01 do 10 dsk se zvyacutešiacute odolnost plněneacute vytvrzeneacute epoxidoveacute pryskyřice vůči opotřebeniacute ndash od cca 55 do 75 Tvrdost plněneacute epoxidoveacute pryskyřice se oproti neplněneacute prakticky ne-měniacute což je pozitivniacute z hlediska mechanickyacutech parametrů původně navrhovanyacutech vyacuterobcem pryskyřice
Přihlaacuteška vynaacutelezu Epoxidovaacute pryskyřice plněnaacute organicko-anorganickyacutem plnivem přiacuterodniacuteho původu a způsob jejiacute přiacutepravy byla podaacutena dne 2 9 2014 pod zn spisu PV 2014 - 595 Přihlaacuteška užitneacuteho vzoru byla podaacutena dne 9 9 2014 pod zn spisu PUV 2014 - 29950 uplatněnaacute priorita ze dne 2 9 2014
kontaktTechnickaacute univerzita v Liberci Studentskaacute 2 461 17 Liberec
Vedouciacute projektu ing Tomaacuteš Lederer PhDtomaslederertulcz +420 485 353 638
Vedouciacute aktivity doc ing Dora kroisovaacute PhDdorakroisovatulcz +420 485 353 890
CxI_FT_kroisovaindd 1 221014 1237
Obr 1 Slupky ndash organicko-anorganickeacute plnivo v suroveacutem stavu a jako namleteacute plnivo
Obr 3 Epoxidovaacute pryskyřice + 10 dsk plniva Vyacutebrus lomoveacute plochy vzorku REM ndash zpětně odraženeacute elektrony
Obr 4 EDX analyacuteza provedenaacute na vyacutebrusu vzorku ndash vyacuteběr prvků ndash křemiacutek drasliacutekObr 2 Sniacutemek z rastrovaciacuteho elektronoveacuteho mikroskopu dokumentujiacuteciacute velikost čaacutestic plniva a chemickeacute složeniacute stanoveneacute EDX analyacutezou
zaacutekladniacute charakteristika použiteacuteho plnivaOrganicko-anorganickyacutem plnivem epoxidoveacute pryskyřice jsou namleteacute slupky charakteru zemědělskeacuteho odpadu přiacuterodniacuteho původu obsahujiacuteciacute ve vysušeneacutem stavu do 12-ti hmotnostniacutech procent křemiacuteku a to v množstviacute 01 až 10 dsk s velikostiacute čaacutestic plniva v rozmeziacute 1 až 100 mikrometrů
zaacutekladniacute charakteristika vyacutesledneacuteho materiaacutelu - chS-ePOXY 520 + 01 a 10 dsk plnivaAdheze čaacutestic plniva k použiteacute epoxidoveacute pryskyřici je dobraacute Ze sniacutemků z rastrovaciacuteho elektronoveacuteho mikroskopu je zřejmeacute že se mezi čaacutesticemi a polymerem nenachaacutezejiacute volneacute prostory ktereacute by poukazo-valy na nedostatečnou vazbu mezi plnivem a pojivem ndash obr 3 Značnyacute probleacutem je identifikovat čaacutestice přiacuterodniacuteho organickeacuteho plniva v organickeacutem materiaacutelu
Vybroušenaacute a vyleštěnaacute plocha vzorku je charakteristickaacute malou rozlišitelnostiacute čaacutestic od matri-ce Identifikace homogenity organicko-anorganickyacutech čaacutestic ktereacute jsou umiacutestěny v organickeacutem materiaacutelu byla provedena na zaacutekladě EDX analyacutezy na vyacutebrusu vzorku - byly detekovaacuteny prvky ndash křemiacutek a drasliacutek Homogenita rozloženiacute čaacutestic organicko-anorganickeacuteho plniva je zachovaacutena jak v mikro objemech tak makro objemech a nedochaacuteziacute k nežaacutedouciacute sedimentaci plniva při procesu vytvrzovaacuteniacute
element c O na Mg al Si P S k ca Fe
wt 5210 3420 001 012 019 1172 020 008 065 042 031
at 6244 3077 001 007 010 601 009 004 024 015 008
Doba želatinace 20 ndash 30 min při 23 degC (dle připraveneacuteho množstviacute)Nejnižšiacute doporučenaacute teplota zpracovaacuteniacute 15 degCVytvrzeniacute 24 hodin při teplotě 23 plusmn 5 degCPlneacute vytvrzeniacute 7 dniacute při teplotě 23 plusmn 5 degC1ndash2 dny při 23 plusmn 5 degC a dotvrzeniacute 3 dny při 50ndash60 degC (infrazaacuteřiče)uzavřeneacute naacutedoby po 7 dnech vytvrzovaacuteniacute se dotvrzuje při teplotě 23 plusmn 5 degCnaplněniacutem naacutedoby vlažnou vodou jejiacutež teplota se postupně zvyacutešiacute až na 60 degC a udržuje se 2ndash3 dny
Použitaacute epoxidovaacute pryskyřice je produktem Dch ndash Sincolor asSokolovskaacute 1036124e36005 karlovy vary Českaacute republikawwwdch-sincolorcziČ 25248294DiČ cz25248294charakteristiky pryskyřice byly použity z technicko ndash aplikačniacuteho listu Dch - Sincolor as
httpcxitulczprojekty-vavPreseed_enviTechhtml
CxI_FT_kroisovaindd 2 221014 1237
Obr 1 Slupky ndash organicko-anorganickeacute plnivo v suroveacutem stavu a jako namleteacute plnivo
Obr 3 Epoxidovaacute pryskyřice + 10 dsk plniva Vyacutebrus lomoveacute plochy vzorku REM ndash zpětně odraženeacute elektrony
Obr 4 EDX analyacuteza provedenaacute na vyacutebrusu vzorku ndash vyacuteběr prvků ndash křemiacutek drasliacutekObr 2 Sniacutemek z rastrovaciacuteho elektronoveacuteho mikroskopu dokumentujiacuteciacute velikost čaacutestic plniva a chemickeacute složeniacute stanoveneacute EDX analyacutezou
zaacutekladniacute charakteristika použiteacuteho plnivaOrganicko-anorganickyacutem plnivem epoxidoveacute pryskyřice jsou namleteacute slupky charakteru zemědělskeacuteho odpadu přiacuterodniacuteho původu obsahujiacuteciacute ve vysušeneacutem stavu do 12-ti hmotnostniacutech procent křemiacuteku a to v množstviacute 01 až 10 dsk s velikostiacute čaacutestic plniva v rozmeziacute 1 až 100 mikrometrů
zaacutekladniacute charakteristika vyacutesledneacuteho materiaacutelu - chS-ePOXY 520 + 01 a 10 dsk plnivaAdheze čaacutestic plniva k použiteacute epoxidoveacute pryskyřici je dobraacute Ze sniacutemků z rastrovaciacuteho elektronoveacuteho mikroskopu je zřejmeacute že se mezi čaacutesticemi a polymerem nenachaacutezejiacute volneacute prostory ktereacute by poukazo-valy na nedostatečnou vazbu mezi plnivem a pojivem ndash obr 3 Značnyacute probleacutem je identifikovat čaacutestice přiacuterodniacuteho organickeacuteho plniva v organickeacutem materiaacutelu
Vybroušenaacute a vyleštěnaacute plocha vzorku je charakteristickaacute malou rozlišitelnostiacute čaacutestic od matri-ce Identifikace homogenity organicko-anorganickyacutech čaacutestic ktereacute jsou umiacutestěny v organickeacutem materiaacutelu byla provedena na zaacutekladě EDX analyacutezy na vyacutebrusu vzorku - byly detekovaacuteny prvky ndash křemiacutek a drasliacutek Homogenita rozloženiacute čaacutestic organicko-anorganickeacuteho plniva je zachovaacutena jak v mikro objemech tak makro objemech a nedochaacuteziacute k nežaacutedouciacute sedimentaci plniva při procesu vytvrzovaacuteniacute
element c O na Mg al Si P S k ca Fe
wt 5210 3420 001 012 019 1172 020 008 065 042 031
at 6244 3077 001 007 010 601 009 004 024 015 008
Doba želatinace 20 ndash 30 min při 23 degC (dle připraveneacuteho množstviacute)Nejnižšiacute doporučenaacute teplota zpracovaacuteniacute 15 degCVytvrzeniacute 24 hodin při teplotě 23 plusmn 5 degCPlneacute vytvrzeniacute 7 dniacute při teplotě 23 plusmn 5 degC1ndash2 dny při 23 plusmn 5 degC a dotvrzeniacute 3 dny při 50ndash60 degC (infrazaacuteřiče)uzavřeneacute naacutedoby po 7 dnech vytvrzovaacuteniacute se dotvrzuje při teplotě 23 plusmn 5 degCnaplněniacutem naacutedoby vlažnou vodou jejiacutež teplota se postupně zvyacutešiacute až na 60 degC a udržuje se 2ndash3 dny
Použitaacute epoxidovaacute pryskyřice je produktem Dch ndash Sincolor asSokolovskaacute 1036124e36005 karlovy vary Českaacute republikawwwdch-sincolorcziČ 25248294DiČ cz25248294charakteristiky pryskyřice byly použity z technicko ndash aplikačniacuteho listu Dch - Sincolor as
