The influence of glass fibers on the silicone sealant properties

Polimeri ojačani vlaknima (FRP) nalaze primjenu u zrakoplovnoj, automobilskoj, pomorskoj i građevinskoj industriji. Sastoje se od polimerne matrice u čiju su strukturu uklopljena vlakna koja imaju zadatak poboljšati svojstva matrice. Silikoni su sintetski polimeri elastomernih svojstava, a njihovi nedostaci su mala čvrstoća, otpornost na habanje i vlačnu čvrstoću. Zbog toga se dodatkom punila i /ili vlakana nastoje poboljšati mehanička svojstva silikona. U ovom radu su mehaničkim zamješavanjem pripravljeni kompoziti silikonskog brtvila s različitim masenim udjelom staklenih vlakana (0,1 %, 0,3%, 0,5% i 1%). Metodom kontaktnog kuta ispitivana je slobodna površinska energija i određeni su parametri adhezije kompozita. Diferencijalnom pretražnom kalorimetrijom i termogravimetrijskom analizom određena su toplinska svojstva uzoraka, a utjecaj staklenih vlakana na toplinsku vodljivost silikona ispitan je THB uređajem. Mehanička svojstva pripravljenih kompozita ispitana su rasteznim ispitivanjem. Rezultati su pokazali loša adhezijska svojstva na međupovršini silikon/stakleno vlakno. Toplinskom analizom utvrđeno je povećanje toplinske stabilnosti kompozita povećanjem udjela staklenih vlakana u kasnijim stadijima razgradnje. Dodatak staklenih vlakana nema značajan utjecaj na temperaturu taljenja i kristalizacije silikona, ali utječe na smanjenje toplinske vodljivosti. Optimalna mehanička svojstva uzoraka postižu se pri nižim koncentracijama staklenih vlakana (0.5%). Fiber reinforced polymers are often used in aerospace, automotive, marine and construction industry. They are made from polymer matrix and fibers which improve matrix properties. Silicon sealants are synthethic polymers, elastomers, with poor strength, wear and tensile strength. To improve the mechanical properties, fillers and/or fibers are added to silicon matrix. In this work silicone/glass fibers composites, with different fiber weight ratio (0,1 %, 0,3%, 0,5% i 1%) were prepared by mechanical mixing. Contact angle was used to study the surface free energy and adhesion parametars of the composites. Differencial scanning calorimetry and thermogravimetric analysis were used to determine thermal properties of samples and THB device to investigate glass fiber influence on thermal conductivity of silicone. Tensile tests were preformed in order to investigate mechanical properties of prepared samples. Results showed poor adhesion properties on the silicone/glass fiber interface. Thermal analysis showed that increase in glass fiber concentration leads to increase in thermal stability of composite at later stage of degradation. Based on obtained results, addition of glass fibers does not have significant impact on melting and crystallization temperature. Moreover, addition of glass fibers decreases thermal conductivity. Tensile test results indicate optimal mechanical properties of samples at lower concentration of glass fibers (0,5%).