At present, in production of commercially available biopolyamides, castor oil is used as one of raw materials. In this paper possibilities of processing biocomposites based on biopolyamide (commercially delivered by Chinese company Suzhou Hipro Polymers) filled with 10 or 20 wt. % of glass, carbon or flax fibers were presented. Tensile properties (tensile strength, modulus of elasticity and elongation at break) of the composites in their conditioned state and afterwater soaking were discussed. As the results showed, a strong effect of reinforcement was obtained for all of the composites. The composites with glass and flax fibers have a great elongation and impact resistance. To evaluate fatigue stress of tested materials, simplified shortened Lehr’s method was used. The results of this work can be used in the designing process of structural materials with varying stiffness and ability to dissipate energy depending on the expectations of the recipient.
W pracy zaprezentowano aktualne możliwości wytwarzania i modyfikacji poliamidów z surowców odnawialnych. Na przykładzie poliamidu otrzymywanego z oleju rycynowego i produkowanego na skalę przemysłową (Hiprolon 211) przedstawiono wyniki badań kompozytów z dodatkiem 10 lub 20 % mas. włókien — szklanych, węglowych lub lnianych. Porównano podstawowe właściwości wytrzymałościowe czystego biopoliamidu i jego kompozytów o różnym stopniu napełnienia (rys. 2—4). Wprowadzenie włókien we wszystkich przypadkach dało wyraźny efekt wzmocnienia. Wyznaczono wartości gęstości, temperatury mięknienia Vicata, udarności określanej metodą Charpy'ego z karbem (tabela 1), a także chłonności wody po 1, 7 i 30 dniach moczenia. Zbadano również zmiany właściwości wytrzymałościowych po 30-dniowej inkubacji w wodzie (rys. 6 i 7) czystego biopoliamidu i kompozytów z dodatkiem 10 % mas. napełniaczy. Techniką SEM wykonano fotografie powierzchni przełomów po rozciąganiu wytworzonych kompozytów. Widoczne są na nich charakterystyczne cechy struktury i morfologia różnych włókien (rys. 3). Przedstawiono rezultaty badań dynamicznych kompozytów, a w szczególności poziomy sił wymuszających, średnie wydłużenie oraz energie dyssypacji odpowiadających narastającym ilościom pętli mechanicznej histerezy (tabela 2, rys. 9). Porównano pętle histerezy kompozytów z włóknami szklanymi, węglowymi i lnianymi (rys. 8). Wyniki przedstawionych badań wykazały, że istnieją duże możliwości projektowania właściwości wytrzymałościowych kompozytów na osnowie długołańcuchowych biopoliamidów, ponieważ właściwości te zależą od rodzaju oraz ilości wprowadzanych włókien.