Aplikace specifických plniv do kompozitů a pozorování vlivu jejich obsahu na mechanické vlastnosti

Abstract

Tato práce se zabývá aplikací vybraných druhů plniv a sledováním jejich přídavku na specifické vlastnosti výsledného kompozitního materiálu. Teoretická část této práce zahrnuje obecný popis kompozitních materiálů, vybraných druhů matric, následně stručný popis charakteristik částicových kompozitů a vliv plniv na vybrané vlastnosti materiálu. V experimentální části byly připraveny vzorky polyesterové pryskyřice obsahující daný obsah plniva na bázi hydroxidu hlinitého (Al(OH)3), expandovaného skla, dutých skleněných mikrokoulí a plniva na bázi sloučenin dusíku a fosforu. Následně byl sledován vliv použitých plniv na reologické vlastnosti, hořlavost materiálu, na mechanické i termomechanické vlastnosti. K vyhodnocení vzorků byly použity metody plamenové zkoušky, ohybové zkoušky a dynamická mechanická analýza (DMA). Nakonec bylo měření doplněno analýzou lomových ploch pomocí rastrovacího elektronového mikroskopu (SEM). Přídavkem aditiv byly zlepšeny odolnosti připravených materiálů proti hoření. Mechanické a termomechanické vlastnosti připravených materiálů se výrazně lišily v závislosti na aplikovaných plnivech a jejich obsahu.This work deals with the application of selected types of fillers and monitoring their addition to the specific properties of the resulting composite material. The theoretical part of this work includes a general description of composite materials, and selected types of matrices, followed by a brief description of the characteristics of particulate composites and the effect of fillers on selected material properties. In the experimental part, samples of polyester resin were prepared to contain the given content of filler based on aluminium hydroxide (Al(OH)3), expanded glass, hollow glass microspheres, and fillers based on nitrogen and phosphorus compounds. Subsequently, the influence of the used fillers on the rheological properties, flammability of the material, on mechanical and thermomechanical properties was monitored. Flame test methods, bending test methods and dynamic mechanical analysis (DMA) were used to evaluate the samples. Finally, the measurement was supplemented by an analysis of fracture surfaces using a scanning electron microscope (SEM). The addition of additives improved the fire resistance of the prepared materials. The mechanical and thermomechanical properties of the prepared materials differed significantly depending on the applied fillers and their content.