INFLUENŢA MONTMORILLONITULUI ASUPRA PROPRIETĂŢILOR MECANICE ALE COMPOZITELOR LAMINATE POLIAMIDĂ 6/FIBRĂ DE CABON INFLUENCE OF MONTMORILLONITE ADDITION ON POLYAMIDE 6/CARBON FIBER LAMINATED COMPOSITES MECHANICAL PROPERTIES

Cristina-Elisabeta Pelin, Ecaterina Andronescu, George Pelin, Adriana Ştefan, Roxana Truşcă
2016 Revista Română de Materiale / Romanian Journal of Materials   unpublished
In aeronautics applications, there is an increasing interest to replace the use of thermoset matrix in fiber reinforced composites with thermoplastic matrix. This paper presents the obtaining of hybrid carbon fabric reinforced laminated composites based on montmorillonite nanofilled polyamide matrix, using an innovative and cost efficient method involving polymer solvent dissolution, montmorillonite dispersion in different weight contents (1, 2, 4%) relative to the polymer, fabric impregnation
more » ... abric impregnation with the obtained solution and high temperature pressing. The new laminated nanocomposites were characterized by FTIR spectroscopy to establish nanofiller/polymer chemical interaction, and they were tested in terms of mechanical and thermo-mechanical properties, the fracture cross section being analyzed by SEM and optical microscopy. The hybrid nanocomposites exhibited high mechanical performance, comparable to extensively used carbon fiber reinforced epoxy composites, 4% montmorillonite content generating significant enhancements of both strength and stiffness, as well as heat deflection temperature, results due to both the mechanically improved matrix due to uniformly dispersed montmorillonite, as well a strong fiber/matrix interface due to solvent impregnation processing. În aplicaţiile din industria aeronautică, există o tendinţă tot mai accentuată de a înlocui matricile termoreactive utilizate în compozitele ranforsate cu fibre, cu matricile termoplastice. Această lucrare prezintă obţinerea unor compozite hibride ranforsate cu ţesătură din fibră de carbon, prin intermediul unui procedeu inovator, care presupune costuri medii, care implică dizolvarea polimerului într-un solvent şi dispersarea montmorillonitului în diverse concentraţii masice (1, 2, 4%) faţă de polimer, impregnarea ţesăturii cu soluţia obţinută şi presarea la temperaturi ridicate. Noile laminate cu matrice nanocompozită au fost caracterizate prin spectroscopie FTIR pentru a stabili interacţiile polimer/nanofiller şi au fost testate din punct de vedere mecanic şi termo-mecanic, secţiunea de rupere fiind analizată cu ajutorul microscopiei electronice de baleiaj şi microscopiei optice. Nanocompozitele hibride au prezentat performanţe mecanice ridicate, comparabile cu cele prezentate de intens utilizatele compozite cu matrice epoxidică, procente de 4% montmorillonit generând creşteri semnificative ale rezistenţei şi rigidităţii, dar şi ale temperaturii de deflecţie, rezultate datorate atât matricii îmbunătăţită din punct de vedere mecanic datorită montmorillonitului dispersat uniform, dar şi interfeţei puternice între fibre şi matrice, formată prin procesul impregnării cu solvent.
fatcat:6okf3n32jbbp5gmjclhzgpjdri