Analiza zmian właściwości termomechanicznych kompozytu poliacetalu z włóknem szklanym po procesie starzenia elektrochemicznego

Wytwarzanie kompozytów poliacetalu jest uzasadnione licznymi zaletami metod ich wytwarzania, możliwości przeprowadzenia mieszania podczas przetwórstwa, rozszerzonymi możliwościami ich wykorzystania i warunkami eksploatacji. Starzenie kompozytów pociąga za sobą zmianę właściwości termomechanicznych tych materiałów. Przewidywanie zmian właściwości na skutek starzenia odgrywa dużą rolę w planowaniu składu jak również w sporządzaniu kompozytów polimerowych. W artykule omówiono wyniki badań wpływu dodatku włókna szklanego oraz starzenia na wybrane właściwości kompozytu poliacetalu o zawartości 10 i 30% włókna szklanego. Badania obejmowały: właściwości mechaniczne, termiczną analizę dynamicznych właściwości mechanicznych oraz analizę termiczną. Właściwości termomechaniczne określono metodą DMTA. Wyznaczono przebiegi zmian wartości modułu zachowawczego E' oraz tangensa kąta stratności mechanicznej tgδ w zależności od temperatury i częstotliwości drgań. Zbadano stopień krystaliczności metodą DSC oraz określono zakres temperatury topnienia fazy krystalicznej. Badania przeprowadzono dla poliacetalu o nazwie firmowej Tarnoform 300. Określono wpływ starzenia elektrochemicznego na badane właściwości zarówno poliacetalu jak i kompozytów z dodatkiem włókna szklanego. Zaobserwowano zmiany wartości modułu zachowawczego i tangensa strat mechanicznych w funkcji temperatury oraz częstotliwości drgań dla próbek po procesie starzenia. W przeprowadzonych badaniach zarejestrowano najmniejsze wartości modułu zachowawczego dla kompozytów po procesie starzenia elektrochemicznego zarówno dla poliacetalu jak i kompozytów z dodatkiem włókna szklanego. Charakter zmian wartości modułu zachowawczego w funkcji temperatury jest jednakowy dla badanych częstotliwości drgań 1 i 10 Hz. Zarejestrowano wpływ procesu starzenia na stopień krystaliczności, którego wartość jest mniejsza dla próbek badanego kompozytu starzonego. Określono wpływ procesu starzenia na wytrzymałość na rozciąganie oraz twardość, przy czym zarejestrowano spadek wartości wytrzymałości na rozciąganie oraz twardości próbek po starzeniu zarówno poliacetalu jak i kompozytów z włóknem szklanym.

---

Determination of the influence of a filler addition and elecrochemical ageing on the change of dynamic mechanical properties, investigated by DMTA method for samples made of polyacetal composite with glass fibre was the aim of this work. Using this equipment, dynamical properties of polyacetal composite in relation to the temperature and frequency were determined. The samples were bended with a frequency 1 Hz and 10 Hz in a temperature range from -110 to 140°C and a heating rate 2 K/min. The decrease of the value storage modulus for polyacetal and polyacetal with glass fibre addiction after ageing was observed. The similar dependence was obtained for samples with content of 10% and 30% of glass fibre addiction. The similar dependence also was obtained for frequency 1 Hz and 10 Hz. With the increase of the temperature, the storage modulus decreases. The investigation of crystallinity degree using DSC method as well as the investigation of the tensile strength and hardness have been made. The DSC investigations prove the decrease in the crystallization degree of polyacetal/glass fibre composite for the samples ageing. The investigation results let know about polyacetal/glass fibre composite behaviour after ageing, what can be useful in practice, when selecting the material for parts that will have to work in conditions of electrochemical ageing.