Lider merytoryczny Prof. dr hab. inż. Henryk Galina (PRz) Instytucje partnerskie w zadaniu

1. UNIA EUROPEJSKA EUROPEJSKI FUNDUSZ ROZWOJU REGIONALNEGO II KONFERENCJA PANELE EKSPERTÓW 28 – 29 Czerwca 2010 r. „Nowoczesne technologie materiałowe stosowane w przemyśle lotniczym” ZB 6Materiały kompozytowe o zwiększonej wytrzymałości i odporności termicznej z wykorzystaniem żywic polimerowych do zastosowań w lotnictwie Lider merytoryczny Prof. dr hab. inż. Henryk Galina (PRz) Instytucje partnerskie w zadaniu PRz, PW, PL I i II kwartał 2010

2. UNIA EUROPEJSKA EUROPEJSKI FUNDUSZ ROZWOJU REGIONALNEGO Główne wyniki zrealizowanych prac badawczych • Zespół PRz • Uruchomienie laboratorium analizy termicznej i reaktywności polimerów. Adaptacja pomieszczenia (H-25a) i zakup oraz wytworzenie nowego wyposażenia aparaturowego: • Analizator DMA (pomiar modułów w zakresie temp. -150 do 500°C i częstotliwości 0,001-1000 Hz , w zakresie siły 0,005-40 N • Aparat do pomiaru granicznego indeksu tlenowego materiałów (LOI). • Aparat do badanie reaktywności żywic chemoutwardzalnych (żeltimer). • Zestaw do pomiaru palności tworzyw i kompozytów polimerowych wg normy. • Synteza efektywnych napełniaczy uniepalniających - modyfikacja montmoryllonitów solami amoniowymi i fosfoniowymi – zadanie w realizacji. • Wytwarzanie kompozytów żywic epoksydowych o zmniejszonej palności – dobór składów, metod utwardzania, określenie właściwości termomechanicznych i ich przydatności tych produktów – zadania w realizacji. • Synteza nowych typów monomerów epoksydowych, w tym monomerów o właściwościach ciekłokrystalicznych do specjalnych zastosowań jako elementy systemów przechowywania informacji, w wysoko zawansowanej elektrooptyce (w tym w awionice), jako elementy pamięci optycznej, filtry optyczne i polaryzatory oraz w optyce nieliniowej, jako fazy stacjonarne w chromatografii gazowej – nowe typy monomerów są przedmiotem badań.

3. UNIA EUROPEJSKA EUROPEJSKI FUNDUSZ ROZWOJU REGIONALNEGO Główne wyniki zrealizowanych prac badawczych • Na podstawie termogramów DMA można: • wyznaczyć moduł sprężystości wzdłużnej (moduł Younga) i moduł sprężystości poprzecznej (moduł Kirchhoffa), moduł ściskania • określić charakterystykę tłumienia i zachowania lepkosprężystego, • określić strukturę i morfologię polimerów oraz kompozytów, • scharakteryzować odkształcenie plastyczne i relaksację naprężeń, • wyznaczyć temperaturę przejścia szklistego i innych przejść fazowych. • Aparat wyposażony jest w następujące uchwyty (tryby obciążeń): • ścinanie, • rozciąganie, • ściskanie, • zginanie 3-punktowe.

4. UNIA EUROPEJSKA EUROPEJSKI FUNDUSZ ROZWOJU REGIONALNEGO Główne wyniki zrealizowanych prac badawczych • Synteza efektywnych napełniaczy uniepalniających - modyfikacja montmoryllonitów solami amoniowymi i fosfoniowymi – zadanie w realizacji.Prace koncentrują się na badaniach: • procedurach (technologii) hydrofobizacji naturalnych glinokrzemianów warstwowych • kompatybilności z żywicami (interkalacja, eksfoliacja) • wpływem obecności nanonapełniaczy na reaktywność żywic • Wytwarzanie kompozytów żywic epoksydowych o zmniejszonej palności – zadanie w realizacji. Prace koncentrują się na • stosowaniu różnych dodatków zawierających azot, fosfor i/lub krzem • badaniu zmian właściwości żywic epoksydowych zawierających dodatki (optymalizacja zawartości modyfikatorów, metod utwardzania i badania właściwości mechanicznych i przetwórczych)

5. UNIA EUROPEJSKA EUROPEJSKI FUNDUSZ ROZWOJU REGIONALNEGO Główne wyniki zrealizowanych prac badawczych Modyfikacja naturalnych glinokrzemianów warstwowych czwartorządowymi solami amoniowymi i fosfoniowymi sole amoniowe + sole fosfoniowe d ~ 0,9-1,2 nm - MX d ~ 3,2 – 4,0 nm

6. UNIA EUROPEJSKA EUROPEJSKI FUNDUSZ ROZWOJU REGIONALNEGO Główne wyniki zrealizowanych prac badawczych Wygląd próbek po oznaczeniu zapalności kompozytów EP z modyfikowanymi QAS bentonitami: SN (BSNQAS) i Special (BSQAS)

7. UNIA EUROPEJSKA EUROPEJSKI FUNDUSZ ROZWOJU REGIONALNEGO Główne wyniki zrealizowanych prac badawczych Najważniejsze typy innych dodatków: krzemowe polisiloksany i silseskwioksany fosforowe Tlenek trifenylofosfiny Fyrol PMP tlenki i uwodnione tlenki glinu (partnerzy z PW)

8. UNIA EUROPEJSKA EUROPEJSKI FUNDUSZ ROZWOJU REGIONALNEGO Główne wyniki zrealizowanych prac badawczych • Synteza nowych typów monomerów epoksydowych, w tym monomerów o właściwościach ciekłokrystalicznych do specjalnych zastosowań jako elementy systemów przechowywania informacji, w wysoko zawansowanej elektrooptyce (w tym w awionice), jako elementy pamięci optycznej, filtry optyczne i polaryzatory oraz w optyce nieliniowej, jako fazy stacjonarne w chromatografii gazowej , a także jako elementy inżynierii molekularnej (wymuszanie uporządkowania anizotropowych nanonapełniaczy) – właściwości nowych typów monomerów są przedmiotem badań. O giętki łącznik (spacer) O element sztywny (mezogen) O reaktywna grupa epoksydowa

9. UNIA EUROPEJSKA EUROPEJSKI FUNDUSZ ROZWOJU REGIONALNEGO Główne wyniki zrealizowanych prac badawczych • Partnerzy z Politechniki Warszawskiej • Synteza tetramerów aniliny. Wykorzystywano dwie drogi otrzymywania • Zasadniczy wniosek: Tertramery aniliny tworzą formę przewodzącą i mogą być wykorzystywane do tworzenia kompozytów z żywicami epoksydowymi. • 2. Optymalizacja procesu syntezy warstw organicznych fosforanów glinu na powierzchni bemitu i wodorotlenku glinu. Mogą one znaleźć zastosowanie kompatybilizatory nieorganicznych uniepalniaczy z klasycznymi matrycami polimerowymi. Zdjęcia SEM Al[O2P(OBu)2]3

10. UNIA EUROPEJSKA EUROPEJSKI FUNDUSZ ROZWOJU REGIONALNEGO Główne wyniki zrealizowanych prac badawczych • Partnerzy z Politechniki Lubelskiej • wchodzą do zadania ZB6 w III kw. 2010 r.

11. UNIA EUROPEJSKA EUROPEJSKI FUNDUSZ ROZWOJU REGIONALNEGO Dane do wskaźników realizacji celów projektu • Referaty konferencyjne: 5 (+2) • Konferencja „Materiały Polimerowe” Pomerania-Plast 2010, Kołobrzegu, 8-11 czerwca 2010. • B. Mossety-Leszczak, M. Włodarska, H. Galina: Ciekłokrystaliczne żywice epoksydowe i ich zastosowania – referat zaproszony • M. Oleksy, M. Heneczkowski, H. Galina, G. Budzik: Kompozyty polimerów chemoutwardzalnych i termoplastycznych z dodatkiem nanonapełniaczy NanoBent ZR1 i ZR2; - komunikat • VII Sympozjum nt Czwartorzędowe sole amoniowe i obszary ich zastosowania w gospodarce Poznań 1-2 lipca 2010 • M. Oleksy, M. Heneczkowski, H. Galina, Zastosowanie IV-rz. soli amoniowych do modyfikacji bentonitów stosowanych jako napełniacze kompozytów, w tym kompozytów dla lotnictwa – komunikat • II Konferencja Nano i Mikromechaniki, Krasiczyn 6-8 lipca 2010: • Oleksy M., Galina H., Heneczkowski M., Mossety-Leszczak B., Budzik G.: Nanokompozyty na osnowie żywic chemoutwardzalnych stosowane w technologii odlewania próżniowego - komunikat • Oleksy M., Galina H., Heneczkowski M., Mossety-Leszczak B., Budzik G.: Nanokompozyty żywicy epoksydowej stosowane w przemyśle lotniczym – komunikat • 5th International Conference "Supply on the wings" AIRTEC 2010, Frankfurt 2-4.11.2010 • MaciejHeneczkowski, Barbara Krawczyk, BeataMossety-Leszczak, PiotrMurias, MariuszOleksy, Henryk Galina, Synthesis and characterization of resins used in manufacturing composite materials for aviation industry- komunikat • Polymer Networks Group Meeting, Polymer Networks 2010, Goslar, Niemcy, 29.08-2.09.2010 • P. Murias, H. Galina, H. Maciejewski, Epoxy functionalized siloxanes as fire retardants and modifiers of mechanical properties of epoxy-amine networks- poster

12. UNIA EUROPEJSKA EUROPEJSKI FUNDUSZ ROZWOJU REGIONALNEGO Dane do wskaźników realizacji celów projektu • Publikacje: 6 • M. Oleksy, M. Heneczkowski, H. Galina: Zastosowanie IV-rz. soli amoniowych do modyfikacji bentonitów stosowanych jako napełniacze kompozytów, w tym kompozytów w tym kompozytów dla lotnictwa, złożona do publikacji w czasopiśmie Przemysł Chemiczny, 2010, 89(11), • Mossety-Leszczak B., Włodarska M., GalinaH.: Ciekłokrystaliczne żywice epoksydowe i ich zastosowania, opublikowane w materiałach konferencji Pomerania-Plast 2010, (pod red. T. Spychaj), wyd. ZUT, Szczecin 2010, • Oleksy M., Heneczkowski M., Galina H., Budzik G.: Kompozyty polimerów chemoutwardzalnych i termoplastycznych z dodatkiem Nanobentów ZR1 i ZR2, opublikowane w materiałach konferencji Pomerania-Plast 2010, (pod red. T. Spychaj), wyd. ZUT, Szczecin 2010, • M. Oleksy, M. Heneczkowski, B. Mossety-Leszczak, H. Galina:Uniepalnione kompozyty żywicy epoksydowej z dodatkiem modyfikowanych bentonitów stosowane w przemyśle lotniczym przygotowana do opublikowania w czasopiśmie Polimery (zamówienie redakcji) •  M. Oleksy, G. Budzik:Nanokompozyty na osnowie żywic chemoutwardzalnych stosowane w technologii odlewania próżniowego przygotowana do opublikowania w czasopiśmie Archiwum Mechaniki Stosowanej •  M. Oleksy, G. Budzik: Nanokompozyty żywicy epoksydowej stosowane w przemyśle lotniczym przygotowana do opublikowania czasopiśmie Polimery • Zgłoszenia patentowe : 0 • Udział studentów / doktorantów / innych wykonawców (liczbowo): 6 studentów, 1 doktorant (tylko 2010 r.)

13. UNIA EUROPEJSKA EUROPEJSKI FUNDUSZ ROZWOJU REGIONALNEGO Dane do wskaźników realizacji celów projektu • Prace na tytuł/stopień: 6 • Prace magisterskie obronione (złożone): • Maciej Popławski: Hybrydowe kompozyty polimerów syntetycznych (opiekun: dr inż. Mariusz Oleksy), • Rafał Oliwa: Kompozyty polimerów syntetycznych z modyfikowanymi bentonitami, (opiekun: dr inż. Mariusz Oleksy), • Alicja Kudła: Otrzymywanie ciekłokrystalicznych monomerów monoepoksydowych (opiekun: dr inż. Beata Mossety-Leszczak), • Jadwiga Kucharska: Synteza prekursorów epoksydowych do otrzymywania polimerów z ugrupo­waniami mezogenicznymi w łańcuchach bocznych (opiekun: dr inż. Beata Mossety-Leszczak), •  Paulina Pomykała: Modyfikacja żywic epoksydowych jako matryc kompozytów dla przemysłu lotniczego (opiekun: prof. Henryk Galina), • Anna Wilkos: Kompozycje epoksydowe zawierające środki zmniejszające palność (opiekun: prof. Henryk Galina). • Prace inżynierskie planowane: 4 • Prace magisterskie planowane: 6

14. UNIA EUROPEJSKA EUROPEJSKI FUNDUSZ ROZWOJU REGIONALNEGO Stan współpracy z przedsiębiorstwami Doliny Lotniczej • Podjęto współpracę z trzema partnerami przemysłowymi zainteresowanymi prowadzonymi przez nas badaniami: • PZL- Świdnik S.A.– użytkownik żywic i producent elementów konstrukcyjnych z kompozytów • PZL Mielec – użytkownik żywic i producent elementów konstrukcyjnych z kompozytów • ZCh Organika-Sarzyna S.A. Grupa Ciech – jedyny w Polsce wytwórca żywic epoksydowych (ostatnio wdrożono nową technologię wytwarzania żywic ciekłych o wysokiej jakości).

15. UNIA EUROPEJSKA EUROPEJSKI FUNDUSZ ROZWOJU REGIONALNEGO Główne wnioski • Kierunek przyjętych poszukiwań był trafny; możliwości modyfikacji żywic epoksydowych, podstawowego typu matrycy kompozytów dla przemysłu lotniczego są nieograniczone, a możliwości poprawy odporności na palenie (bez stosowania halogenów i związków antymonu) oraz podwyższenia ich odporności termicznej są znaczne. • W dalszych badaniach należy podjąć zadania optymalizacji składu żywic z udziałem wybranych dodatków, pod kątem ich przetwarzalności przy dobrych zachowaniu właściwości wytrzymałościowych i adhezyjnych. • Badania przebiegają zgodnie z planem. Zarówno cele cząstkowe, jak i wskaźniki są osiągane.