Wielowarstwowe samowzmocnione kompozyty polipropylenowe z napełniaczem drewnopochodnym - wytwarzanie, struktura i właściwości
[ 1 ] Instytut Technologii Materiałów, Wydział Budowy Maszyn i Zarządzania, Politechnika Poznańska | [ P ] employee
EN Multi-Layer Self-Reinforced Polypropylene Composites with the Wood Filler – Manufacturing, Structure and Properties
polish
PL Praca doktorska obejmuje zagadnienia związane z aktualną tematyką wytwarzania przyjaznych dla środowiska materiałów kompozytowych na osnowie polipropylenowej. W części literaturowej przedstawiono krótką analizę wielkości produkcji tworzyw polipropylenowych oraz obszary ich zastosowania. Przedstawiona została również charakterystyka powszechnie stosowanych materiałów kompozytowych na osnowie polipropylenowej oraz problemy związane z ich powtórnym wykorzystaniem. Opisano również metody przetwórstwa oraz właściwości kompozytów przyjaznych dla środowiska z napełniaczami pochodzenia roślinnego, a przede wszystkim polipropylenowych kompozytów jednopolimerowych, czyli nową grupę materiałów, w których osnowę i wzmocnienie stanowi ten sam rodzaj polimeru. Zrealizowane w ramach rozprawy doktorskiej prace badawcze miały umożliwić efektywne połączenie warstw polipropylenowego kompozytu jednopolimerowego (SPC) i polipropylenowego kompozytu z napełniaczem drewnopochodnym (WPC). W tym celu przeprowadzono badania pośredniej oceny występowania zjawiska orientacji makrocząsteczek w taśmach tworzących tkaninę, zastosowaną jako surowiec w produkcji SPC. Określono wpływ temperatury i czasu prasowania arkuszy tkaniny PP na strukturę i właściwości mechaniczne uzyskanych kompozytów jednopolimerowych. Ponadto, ocenie poddano wpływ sposobu ułożenia elementów wzmacniających w kompozycie na jego charakterystykę wytrzymałościową. Materiały typu SPC charakteryzujące się najkorzystniejszą strukturą i właściwościami mechanicznymi zastosowano w produkcji dwóch rodzajów kompozytów trójwarstwowych typu SPC/WPC. W pierwszym przypadku warstwę rdzeniową stanowił WPC, a warstwy zewnętrzne SPC, podczas gdy w drugim SPC stanowiło rdzeń materiału wielowarstwowego. Na podstawie badań określono wpływ układu warstw, temperatury wytwarzania oraz sposobu ułożenia orientowanych taśm w warstwach SPC na wybrane właściwości wielowarstwowych kompozytów. Stwierdzono, że kompozyty te charakteryzują się korzystniejszymi właściwościami w porównaniu do nienapełnionego polipropylenu jak i tradycyjnego WPC o podobnej zawartości napełniacza drewnopochodnego.
EN The PhD thesis covers issues related to up-to-date subject area of production of environmentally friendly composite materials with polypropylene matrix. The theoretical part presents a brief analysis of the scale of polypropylene production and areas of their application. Moreover, it includes the characteristics of commonly used composite materials with polypropylene matrix as well as the description of problems related with their recycling. Also, there is a presentation of processing methods and properties of environmentally friendly composites with fillers of plant origin and, most of all, single polimer polypropylene composites, being a new group of materials, where both matrix and reinforcement constitute the same kind of polymer. The research carried out within the doctoral dissertation was to enable effective connection of the layers of single-polymer polypropylene composite (SPC) and polypropylene composite with wood filler (WPC). To this end indirect investigations of macromolecules orientation phenomenon have been carried out in the tapes forming the fabric used as raw material in SPC production. The effect of temperature and time of PP fabric sheet compression on the structure and mechanical properties of obtained single-polymer composites has been determined. Moreover, the influence of reinforcement elements arrangement in the composite on its tensile modulus, strength and impact resistance has been evaluated. SPC materials characterized by most favorable structure and mechanical properties have been used in the production of two types of three-layer composites of SPC/WPC type. In the first one, WPC constituted the core and SPC made the skin layers, while in the other SPC was the core of multi-layer mateial. On the basis of the investigations, the influence of layers arrangement, temperature of production and arrangement of oriented tapes in SPC layers on selected properties of multilayer composites has been determined. It has been found that these composites are characterized by more favorable properties as compared to unfilled polypropylene as well as conventional WPC with a similar wood filler content.
163
DrOIN 1820
Przewód doktorski na starych zasadach – brak niektórych informacji
no permission to download file
archive
Jacek W. Kaczmar
Wrocław, Polska
28.02.2017
polish
no permission to download file
archive
Jolanta Tomaszewska
Bydgoszcz, Polska
30.01.2017
polish
no permission to download file
archive
dissertation
Poznań, Polska
07.04.2017
Rada Wydziału Budowy Maszyn i Zarządzania Politechniki Poznańskiej
doktor nauk technicznych w dyscyplinie: inżynieria materiałowa, w specjalności: materiały polimerowe i ich przetwórstwo