Studies on the effect of curing conditions on the curing rate and mechanical properties of moisture-cured poly(urethane-urea) elastomers containing oligocarbonate segments

• Autorzy: Kozakiewicz J. , Rokicki G. , Przybylski J. , Sylwestrzak K. , Parzuchowski P. G. , Tomczyk K. M.

Warianty tytułu

PL

Badania wpływu warunków utwardzania na szybkość utwardzania i właściwości mechaniczne elastomerów poli(uretano-mocznikowych) utwardzanych wilgocią

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this paper the results of studies on the effect of the curing conditions on the mechanical properties, appearance and curing rate of poly(urethane-urea) elastomer (PURE) obtained by moisture-curing of the corresponding urethane prepolymer (URE) synthesized from isophorone diisocyanate (IPDI) and oligocarbonate diol (OCD) are presented. OCD was synthesized from dimethyl carbonate and 1,6-hexanediol. A designed experiment was conducted where two parameters [curing temperature (Tc—X1) and relative air humidity (RH—X2)] were changed at the same time according to the standard 22 model. The results were analyzed by Statistica computer programme and were presented in the form of X1-X2 graphs. The graphs were produced for a set of Y parameters characterizing the properties of PURE (mechanical properties, curing rate and sample appearance). The Y = f(X1, X2) equations were also obtained. The results showed the distinct dependence of the curing rate and PURE properties on curing parameters and allowed to select a range of optimum curing conditions.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań nad wpływem warunków utwardzania wilgocią na właściwości mechaniczne, wygląd oraz szybkość utwardzania elastomeru poli(uretano-mocznikowego) (PURE) otrzymanego w wyniku utwardzania wilgocią odpowiedniego prepolimeru uretanowego (URE) syntezowanego z izoforonodiizocyjanianu (IPDI) i oligowęglanodiolu (OCD). OCD otrzymano z węglanu dimetylu i 1,6-heksanodiolu. Przeprowadzono zaplanowane zgodnie ze standardowym modelem 22 doświadczenie czynnikowe, w którym zmieniano dwa parametry [temperaturę utwardzania (Tc—X1) i wilgotność względną powietrza (RH—X2)]. Wyniki analizowano za pomocą programu komputerowego Statistica i przedstawiono je w postaci wykresów szeregu parametrów Y charakteryzujących właściwości PURE (właściwości mechaniczne, szybkość utwardzania, wygląd próbki) w zależności od parametrów X1-X2. Otrzymano również równania opisujące funkcje Y = f(X1, X2). Wyniki pokazały, że istnieje wyraźna zależność szybkości utwardzania i właściwości PURE od parametrów utwardzania. W szczególności zauważono, że nie tylko wytrzymałość na rozciąganie, ale także wydłużenie przy zerwaniu wzrasta ze wzrostem Tc i RH. Analiza wyników doświadczenia czynnikowego umożliwiła wybór optymalnego zakresu parametrów Tc = 70—75 °C i RH = 60 %, których zastosowanie pozwala uzyskać przezroczyste, pozbawione pęcherzy elastomery o znakomitych właściwościach mechanicznych.

Słowa kluczowe

EN

polyurethane elastomers; poly(urethane-urea); oligocarbonate diol; 1,6-hexanediol; dimethyl carbonate; sophorone diisocyanate; mechanical properties; moisture curing

PL

elastomery poliuretanowe; poli(uretano-mocznik); oligowęglanodiol; 1,6-heksanodiol; węglan dimetylu; diizocyjanian izoforonu; właściwości mechaniczne; utwardzanie wilgocią

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2011
• Tom: T. 56, nr 7-8
• Strony: 564--570
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz.

Twórcy

autor

Kozakiewicz J.

autor

Rokicki G.

autor

Przybylski J.

autor

Sylwestrzak K.

autor

Parzuchowski P. G.

autor

Tomczyk K. M.

• Industrial Chemistry Research Institute, ul. Rydygiera 8, 01-793 Warsaw, Poland,

Bibliografia

• 1.Khan I., Smith N., Jones E., Finch D. S., Cameron R. E.: Biomaterials 2005, 26, 621.
• 2.Khan I., Smith N., Jones E., Finch D. S., Cameron R. E.: Biomaterials 2005, 26, 633.
• 3.Hsu S., Lin Z.: Coll. Surf. B 2004, 36, 1.
• 4.US Pat. 6 534 620 (2003).
• 5.US Pat. 7 238 825 B2 (2007).
• 6.US Pat. 5 116 929 (1990).
• 7.Bernquist H., Fahlen J., Martinsson R., Midelf B.: Proceedings of The Waterborne Symposium "Advances in Sustainable Coatings Technology", New Orleans, USA Jan 30--Feb 1 2008.
• 8.US Pat. 5 334 690 (1994).
• 9.Haridas B.: "Society for Biomaterials publication", Biomaterial of the Month, http://www.biomaterials.org/week/bio33.cfm., July 1, 2008.
• 10.Kozakiewicz J., Rokicki G., Przybylski J., Sylwestrzak K.: Polym. Degrad. Stabil. 2010, 95, 2413.
• 11.Jeong Y. G., Hashida T., Hsu S. L., Paul C. W.: Macromolecules 2005, 38, 2876.
• 12.Jeong Y. G., Hashida T., Nelson C. M., Hsu S. L., Paul W. P.: Int. J. Adhes. Adhes. 2006, 26, 600.
• 13.Orzechowski A., Kozakiewicz J., Lendzion A.: Polimery 1984, 29, 69.
• 14.Tomczyk K. M., Parzuchowski P. G., Kozakiewicz J., Przybylski J., Rokicki G.: Polimery 2010, 55, 366.
• 15.Polish Pat. 198 538 (2008).
• 16.Chattopadhyay D. K., Prasad P. S. R., Sreedhar B., Raju K. V. S. N.: Progr. Org. Coat. 2005, 54, 296.
• 17.Lapprand A., Boisson F., Delolme F., Mechin F., Pascault J. P.: Polym. Degrad. Stab. 2005, 90, 363.
• 18.Anzuino G., Pirro A., Rossi O., Friz L. P.: J. Polym. Sci. Polym. Chem. 1975, 13, 1657.
• 19.Rath S. K., Ishack A. M., Suryavansi U. G., Chandrasekhar L., Patri P.: Progr. Org. Coat. 2008, 62, 393.