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

Główne wyniki zrealizowanych prac badawczych Badania prowadzone w ZB6 koncentrowały się na następujących zagadnieniach: Modyfikacja komercyjnej żywicy epoksydowej (produkt ZCh Sarzyna-Ciech SA) dla ograniczenia jej palności przy zachowaniu lub poprawie właściwości mechanicznych i adhezyjnych - produktem są nanokompozyty (rolę nanonapełnicza pełnią płytki naturalnych glinokrzemianów) – techniki gotowe do wdrożenia –zgłoszono do opatentowania w Urzędzie Patentowym RP. Zastosowanie modyfikowanych żywic do wytwarzania kompozytów hybrydowych wzmacnianych włóknem szklanym i węglowym (tkaniną) – doskonalone są technologie formowania kompozytów hybrydowych. Synteza żywic ciekłokrystalicznych, zdolnych do orientacji nanonapełniaczy o anizotropowym kształcie ziaren – metody syntezy opanowano – trwają prace nad technologią wymuszania anizotropii w polu magnetycznym.

Główne wyniki zrealizowanych prac badawczych Zainteresowania badawcze koncentrowały się na następujących zagadnieniach (c.d): Próby otrzymania klejów przewodzących z wykorzystaniem komercyjnej żywicy epoksydowej przez napełnianie jej nanorurkami węglowymi i/lub grafenem – osiągnięto obniżenie rezystywności właściwej o 13 rzędów wielkości – konieczne jest dalsze obniżenie o ok. 5 rzędów wielkości. Uniepalniająca modyfikacja handlowych utwardzaczy żywic epoksydowych – przygotowano do opatentowania w Europejskim Urzędzie Patentowym. Kontynuowano prace nad wpływem modyfikacji klejów epoksydowych stosowanych w przemyśle lotniczym na ich właściwości adhezyjne. Szczegóły na plakatach

Dane do wskaźników realizacji celów projektu Dane do wskaźników realizacji celów projektu (produktu i rezultatu) uzyskanych w trzecim i czwartym kwartale 2011 Referaty konferencyjne: P. Murias, H. Galina, H. Maciejewski: Modyfikacja żywic epoksydowych pod kątem ich uniepalnienia, V Kopernikańskie Seminarium Doktoranckie, Toruń, 16-18.06.2011 R. Oliwa, M. Oleksy, M. Heneczkowski, H. Galina, Kompozyty na osnowie żywicy epoksydowej stosowane w przemyśle lotniczym – komunikat ustny – XX Konferencja Modyfikacja Polimerów, Wrocław 12-14.09.2011 H. Galina, Modyfikacja polimerów chemoutwardzalnych, wykorzystywanych jako matryce kompozytów – referat zaproszony – XX Konferencja Modyfikacja Polimerów, Wrocław 12-14.09.2011 B. Mossety-Leszczak, H. Galina, M. Włodarska, M. Kowalik, Z.J. Florjańczyk, K. Łokaj, The effect of magnetic field on the order degree of nanofillers in liquid crystalline epoxy matrix – poster prezentowany podczas konferencji Polymers for Advanced Technologies, Łódź, 2-5.10.2011 M. Heneczkowski, M. Oleksy, B. Mossety-Leszczak P. Murias, R. Oliwa, P. Ostyńska, H. Galina, Epoxy resins of reduced flammability for aviation industry – referat zaproszony prezentowany podczas konferencji Polymers for Advanced Technologies, Łódź, 2-5.10.2011

Dane do wskaźników realizacji celów projektu Publikacje w czasopismach (pełne dane bibliograficzne), które ukazały się w II półroczu 2011 r. H. Galina, Modyfikacja polimerów chemoutwardzalnych, wykorzystywanych jako matryce kompozytów: Modyfikacja polimerów – stan i perspektywy w roku 2011 (pod red. R.Steller), Wyd. TEMPO s.c., Wrocław, 2011, str. 51-53. R. Oliwa, M. Oleksy, M. Heneczkowski, H. Galina, Kompozyty na osnowie żywicy epoksydowej stosowane w przemyśle lotniczym: Modyfikacja polimerów – stan i perspektywy w roku 2011 (pod red. R.Steller), Wyd. TEMPO s.c., Wrocław, 2011, str. 281-284. Oleksy M., Oliwa R., Heneczkowski M., Mossety-Leszczak B., Galina H., Budzik G. Kompozyty żywicy epoksydowej z modyfikowanymi bentonitami dla potrzeb przemysłu lotniczego, Polimery - przyjęta do druku [2012, 57(3) str.??-??] Oleksy M. Kompozyty nienasyconej żywicy poliestrowej z modyfikowanymi bentonitami Polimery - przyjęta do druku [2012, 57(3) str.??-??] Mossety-Leszczak B. Ciekłokrystalicze żywice epoksydowe jako matryce kompozytów i nanokompozytów Polimery - przyjęta do druku [2012, 57(3) str.??-??]

Dane do wskaźników realizacji celów projektu Prace mgr, dr, hab. – obronione w II półroczu 2011 r. - imię i nazwisko (dyplomanta, doktoranta, habilitanta), tytuł pracy, imię i nazwisko promotora, data obrony, inżynierskie obronione 0 (dotąd, w sumie obronionych 5) magisterskie obronione Łukasz Wiatr: Żywice epoksydowe zawierające fosfor: otrzymywanie, reaktywność i właściwości użytkowe, Promotor: prof. dr hab. inż. Henryk Galina (Obrona: 30.06.2011) Ewelina Wyczewska: Żywice epoksydowe zawierające krzem: otrzymywanie, reaktywność i właściwości użytkowe, Promotor: prof. dr hab. inż. Henryk Galina (Obrona: 30.06.2011) Kamila Serafin: Ciekłokrystaliczne żywice epoksydowe – synteza i określenie wybranych właściwości, Promotor: dr inż. Beata Mossety-Leszczak (Obrona: 30.06.2011) Paulina Pasiak: Otrzymywanie nanokompozytów z matrycą epoksydową, Promotor: dr inż. Beata Mossety-Leszczak (Obrona 4.11.2011).

Dane do wskaźników realizacji celów projektu Prace mgr, dr, hab. – obronione w II półroczu 2011 r. - imię i nazwisko (dyplomanta, doktoranta, habilitanta), tytuł pracy, imię i nazwisko promotora, data obrony, inżynierskie planowane w 2012 r. Wojciech Domański: Opracowanie metody syntezy estru diepoksydowego bisfenolu A, promotor: dr inż. Beata Mossety-Leszczak Ewelina Kuna: Kompozycje żywicy epoksydowej z modyfikowanymi bentonitami, promotor dr inż. Mariusz Oleksy Aleksandra Buczko: Polimery wzmacniane włóknami z modyfikowanymi glinokrzemianami, promotor: dr inż. Maciej Heneczkowski Mateusz Hendzel: Metody wyznaczania temperatury zeszklenia polimerów, promotor prof. dr hab. inż. Henryk Galina Adam Kozub: Modyfikacja żywic epoksydowych związkami fosforu i krzemu, promotor prof. dr hab. inż. Henryk Galina

Dane do wskaźników realizacji celów projektu Prace mgr, dr, hab. – obronione w II półroczu 2011 r. - imię i nazwisko (dyplomanta, doktoranta, habilitanta), tytuł pracy, imię i nazwisko promotora, data obrony, magisterskie planowane na 2012 r. Iwona Sęk: Kompozyty wybranych polimerów z nanocząsteczkami, promotor: dr inż. Maciej Heneczkowski Adrianna Przywara: Kompozyty żywicy epoksydowej stosowane w przemyśle lotniczym, promotor: dr inż. Mariusz Oleksy Monika Zuber: Kompozyty żywicy epoksydowej z modyfikowanymi bentonitami, promotor: dr inż. Mariusz Oleksy Mirosław Falandys: Żywice epoksydowe jako osnowy kompozytów dla lotnictwa – analiza kinetyki utwardzania, promotor: dr inż. Beata Mossety-Leszczak Elwira Tomoń-Kundys: Anizotropowe kompozyty epoksydowe z wykorzystaniem elementów inżynierii molekularnej, promotor: dr inż. Beata Mossety-Leszczak doktorskie planowane na 2012 r.: 0 habilitacyjne planowane na 2012 r.: 1 (dr inż. Maciej Heneczkowski)

Dane do wskaźników realizacji celów projektu Zgłoszenia patentowe dokonane w II półroczu 2011 r. Henryk Galina, Mariusz Oleksy, Maciej Heneczkowski, Rafał Oliwa, Beata Mossety-Leszczak: Kompozycja epoksydowa o zmniejszonej palności oraz podwyższonej odporności termicznej i sposób jej otrzymywania zgłoszenie patentowe nr P.395821 z dnia r. 01-08-2011 Zbigniew J. Florjańczyk, Krzysztof Łokaj, Maciej Dębowski, Maciej Heneczkowski, Henryk Galina, Mariusz Oleksy: Ciekłe kompozycje epoksydowe uniepalnione za pomocą przyjaznych dla środowiska antypirenów i sposób ich otrzymywania – zgłoszenie patentowe przygotowane do wysłania Udział studentów / doktorantów / innych wykonawców (liczbowo) w danym ZB (aktualnie) PRz: studentów: 13; doktorantów: 2; habilitantów: 1; pozostałych wykonawców: 10+1(H.G.)

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.

Główne wnioski Opracowano receptury i założenia technologii wytwarzania żywic epoksydowych modyfikowanych nanonapełniaczami warstwowymi i innymi dodatkami ograniczającymi palność (PRz, PW) Otrzymano warstwowe kompozyty hybrydowe złożone z żywicy modyfikowanej nanonapełniaczami i wzmocnieniem z tkaniny szklanej lub węglowej (PRz) Opanowano syntezę ciekłokrystalicznych układów epoksydowych, które mogą być wykorzystane jako inteligentne matryce kompozytów z samorzutną orientacja nanoprętów difenylofosforanu glinu (PRz) Kontynuowane są prace dot. wpływu modyfikacji żywic epoksydowych na ich właściwości adhezyjne (PL, PRz) Uzyskano zmniejszenie oporności elektrycznej kompozytów epoksydowych napełnianych nanorurkami węglowymi i/lub grafenami o 13 rzędów wielkości (oporność właściwa). Konieczne jest dalsze obniżenie oporności kompozytów. (współpraca z Centrum Materiałów Polimerowych i Węglowych PAN)