Development of a Hydrophobic Polymer Coating in Polyurethane Organic–Mineral Base Containing Waste from Fibreglass Production
Loading...
Date
2023-11-12
0000-0003-2116-4170Advisor
Referee
Mark
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
MDPI
Altmetrics
Abstract
In this study, the suitability of waste from glass fibre production as a secondary filler for a polymeric durable hydrophobic coating, based on an innovative polyurethane organic–mineral base, was experimentally verified. The main aim of this work was to develop a basic formulation for a polymeric hydrophobic coating designed primarily for usage in aggressive environments. For this purpose, a total of four formulations were tested with different weight percentages of waste glass fibre, i.e., from 30 to 60%. The basic properties in the fresh state, such as the coating workability and kinematic and dynamic viscosity, were verified, and an application test was performed. The formulations were also verified after the polymerisation of the coating. Adhesion on a concrete substrate and the tensile properties and hardness of the coating were tested. Chemical resistance to liquid aggressive media and the microstructure of the coating after exposure to SO2 were also tested, as these are critical properties. All the formulations showed better workability than the reference coating without a filler, and the formulation with the highest filling (60%) appeared to be optimal. The maximum adhesion on the concrete substrate (11.9 MPa) and tensile strength (21.6 MPa) were recorded for the formulation with 60% waste fibreglass. It can be concluded that with an increase in the waste glass content, there was a significant improvement in the properties of the coatings. Additionally, the waste fibreglass did not have a significant negative impact on chemical resistance.
V této studii byla experimentálně ověřena vhodnost odpadu z výroby skleněných vláken jako sekundárního plniva pro polymerní odolný hydrofobní nátěr na inovativní polyuretanové organicko-minerální bázi. Hlavním cílem této práce bylo vyvinout základní recepturu pro polymerní hydrofobní nátěr určený především pro použití v agresivním prostředí. Za tímto účelem byly testovány celkem čtyři receptury s různým hmotnostním procentem odpadního skleněného vlákna, tj. od 30 do 60 %. Byly ověřeny základní vlastnosti v čerstvém stavu jako zpracovatelnost, kinematická a dynamická viskozita nátěru, a byl proveden aplikační test. Receptury byly proověřovány také po polymeraci nátěru. Jednalo se o stanovení přilnavosti na beton a byly testovány tahové vlastnosti a tvrdost nátěru. Byla také testována chemická odolnost vůči kapalným agresivním médiím a mikrostruktura nátěru po expozici SO2, jelikož se jedná o zásadní vlastnosti vyvinutých nátěrů. Nátery s odpadním skelným vláknem vykazovaly lepší zpracovatelnost než referenční nátěr bez plniva a jako optimální se jevil nátěr s nejvyšším plněním (60 %). Maximální přilnavost k betonovému podkladu (11,9 MPa) a pevnost v tahu (21,6 MPa) byly zaznamenány také u receptury s 60 % odpadního skelného vlákna. Lze usuzovat, že se zvýšením obsahu odpadního skla došlo k výraznému zlepšení vlastností nátěru. Odpadní skelná vlákna navíc neměla významný negativní dopad na chemickou odolnost.
V této studii byla experimentálně ověřena vhodnost odpadu z výroby skleněných vláken jako sekundárního plniva pro polymerní odolný hydrofobní nátěr na inovativní polyuretanové organicko-minerální bázi. Hlavním cílem této práce bylo vyvinout základní recepturu pro polymerní hydrofobní nátěr určený především pro použití v agresivním prostředí. Za tímto účelem byly testovány celkem čtyři receptury s různým hmotnostním procentem odpadního skleněného vlákna, tj. od 30 do 60 %. Byly ověřeny základní vlastnosti v čerstvém stavu jako zpracovatelnost, kinematická a dynamická viskozita nátěru, a byl proveden aplikační test. Receptury byly proověřovány také po polymeraci nátěru. Jednalo se o stanovení přilnavosti na beton a byly testovány tahové vlastnosti a tvrdost nátěru. Byla také testována chemická odolnost vůči kapalným agresivním médiím a mikrostruktura nátěru po expozici SO2, jelikož se jedná o zásadní vlastnosti vyvinutých nátěrů. Nátery s odpadním skelným vláknem vykazovaly lepší zpracovatelnost než referenční nátěr bez plniva a jako optimální se jevil nátěr s nejvyšším plněním (60 %). Maximální přilnavost k betonovému podkladu (11,9 MPa) a pevnost v tahu (21,6 MPa) byly zaznamenány také u receptury s 60 % odpadního skelného vlákna. Lze usuzovat, že se zvýšením obsahu odpadního skla došlo k výraznému zlepšení vlastností nátěru. Odpadní skelná vlákna navíc neměla významný negativní dopad na chemickou odolnost.
Description
Citation
Document type
Peer-reviewed
Document version
Published version
Date of access to the full text
Language of document
en