Termoplasty pro infuzní technologie

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00010669%3A_____%2F23%3AN0000015" target="_blank" >RIV/00010669:_____/23:N0000015 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

<a href="http://www.vzlu.cz" target="_blank" >http://www.vzlu.cz</a>

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Termoplasty pro infuzní technologie

Popis výsledku v původním jazyce

Zpráva je věnována vývoji kompozitních materiálů s termoplastickou matrici a kontinuální výztuží vyráběných pomocí vakuové infuze, určené primárně pro termosetovou matrici, pro aplikace v letectví a kosmonautice. V teoretické části je podrobně popsán princip technologie výroby, přehled termoplastů vhodných pro tyto účely, jejich příprava, vlastnosti a dostupnost, postup fyzikální a chemické recyklace kompozitů a možnosti modifikace kompozitů z vybraných matric. Pro experiment byly vybrány dva nejvhodnější termoplasty (kopolymer PMMA a PA6), se kterými se v rámci technologického vývoje přistupovalo odlišně, a běžně využívaný epoxid pro porovnání vlastností. Z polymerní matrice PMMA byly vyrobeny kompozitní vzorky, na kterých byly náslědně dle potřeby provedeny nábrusy a mikroskopie, diferenciální skenovací kalorimetrie (DSC), dynamická mechanická analýza (DMA), smyková pevnost v rovině (IPS), smyková pevnost interlaminární ((ILSS) a pevnost v tlaku. Některé výsledky analýz a zkoušek nebyly jednoznačné, je nutné provést více experimentů, kde budou více sledovány materiálové technologické parametry pro identifikaci kritických veličin. Nejpodstatnějším závěrem z analýz a zkoušek je, že PMMA kompozitní vzorek dosahoval podobných výsledků (někdy i lepších) jako epoxidový vzorek, což neodpovídá výsledkům prvotního experimentu, který není obsahem této zprávy. Také se zjistilo, že u kompozitního vzorku, kde byla použita plazmaticky upravená tkanina, která měla zlepšit adhezi k polymerní matrici, došlo neočekávaně ke zhoršení tepelných i mechanických vlastností. Experimet výroby dvousložkového samovyztuženého kompozitu posloužil k výběru nejvhodnější polymerní tkaniny. A nakonec výsledky DSC potvrdily, že teplotní vlastnosti polymeru jsou závislé na podmínkách vytvrzení a je potřeba je monitorovat. Polymer PA6 se nepodařilo připravit kvůli citlivosti na vlhkost a nepřítomnosti potřebného dusíku. Nicméně byla provedena DSC analýza pro ověření teplotních vlastností a průběhu polymerační reakce. Interní zpráva R-7651.

Název v anglickém jazyce

Thermoplastics for infusion technologies

Popis výsledku anglicky

The report is devoted to the development of composite materials with a thermoplastic matrix and continuous reinforcement produced by vacuum infusion, intended primarily for a thermoset matrix, for aerospace applications. The theoretical part describes in detail the principle of manufacturing technology, an overview of thermoplastics suitable for these purposes, their preparation, properties and availability, the procedure of physical and chemical recycling of composites and the possibility of modifying composites from selected matrices. For the experiment, the two most suitable thermoplastics (PMMA copolymer and PA6), which were approached differently in the case of technological development, and the commonly used epoxy were selected to compare properties. From the PMMA polymer matrix, composite samples were made, and were subsequently subjected to cuttings and microscopy, differential scanning calorimetry (DSC), dynamic mechanical analysis (DMA), in-plane shear strength (IPS), interlaminar shear strength ((ILSS) and compression strength. Some results of analyzes and tests were not clear, it is necessary to carry out more experiments, where the material technological parameters will be more closely monitored to identify critical quantities. The most important conclusion from the analyzes and tests is that the PMMA composite sample achieved similar results (sometimes even better) as an epoxy sample, and this does not match the results of the initial experiment that is not included this report. It was also found that the composite specimen, where a plasma-treated fabric was used to improve adhesion to the polymer matrix, unexpectedly deteriorated both thermal and mechanical properties. Manufacturing experiment of a two-component self-reinforced polymer composite served to select the most suitable polymer fabric. And finally, the DSC results confirmed that the thermal properties of the polymer are dependent on the curing conditions and need to be monitored. Polymer PA6 could not be prepared due to sensitivity to moisture and the absence of the necessary nitrogen. However, DSC analysis was performed to verify the temperature properties and the process of the polymerization reaction. R-7651.

Druh

O - Ostatní výsledky

CEP obor

—

OECD FORD obor

20505 - Composites (including laminates, reinforced plastics, cermets, combined natural and synthetic fibre fabrics; filled composites)

Projekt

—

Návaznosti

I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Rok uplatnění

2023

Kód důvěrnosti údajů

C - Předmět řešení projektu podléhá obchodnímu tajemství (§ 504 Občanského zákoníku), ale název projektu, cíle projektu a u ukončeného nebo zastaveného projektu zhodnocení výsledku řešení projektu (údaje P03, P04, P15, P19, P29, PN8) dodané do CEP, jsou upraveny tak, aby byly zveřejnitelné.