Poly(urea-urethane)s (PUUR), wherein the polyol substrates of petrochemical origin, partly replaced by vegetable polyols, were synthesized. Various contents of polyols derived from rapeseed oil – from 0 to 50wt% were used. In order to determine the chemical structure of the obtained samples, they were examined using Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR). Physicochemical and mechanical properties were determined using, among others, methods of differential scanning calorimetry (DSC) and dynamic mechanical analysis (DMA), as well as the tribological tests were performed. Studies have shown that new material obtained using the highest content of the polyol of vegetable origin (50 wt%) was characterized by the best storage modulus and friction coefficient. This material can be applied where low abrasive wear and volume resistivity is required.
PL
W ramach pracy zsyntetyzowano poliuretanomoczniki (PUUR), w których substraty poliolowe pochodzenia petrochemicznego zastępowano częściowo poliolami pochodzenia roślinnego. Zastosowano różne zawartości polioli pochodzących z oleju rzepakowego – od 0 do 50% mas. substratów poliolowych. Metodą spektroskopii w podczerwieni z transformacją Fouriera (FT-IR) określono strukturę chemiczną otrzymanych próbek PUUR. Właściwości fizykochemiczne i mechaniczne określano, odpowiednio, metodą różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC) i dynamicznej analizy mechanicznej (DMA). Przeprowadzono również testy trybologiczne. Badania wykazały, że najlepszą wartością składowej rzeczywistej modułu zespolonego (E') iwspółczynnika tarcia charakteryzował się materiał zawierający 50% mas. poliolu pochodzenia roślinnego. Materiał ten może znaleźć zastosowanie w wyrobach, dla których wymagane jest małe zużycie ścierne i mała rezystywność skrośna.
This article discusses the synthesis methods of water-based poly(urethane-urea) dispersions (PUD), which over the past few decades have developed a solid reputation for high performance applications, particularly in the field of adhesives and coatings. PUDs are mostly environmentally compatible products since they do not contain or contain only low amounts of volatile organic compounds (VOC). This is an important feature in view of the present environmental policies, where governments and internal agencies are placing emphasis on developing sustainable processes, improving work conditions and reducing emissions of toxic and polluting substances into the atmosphere. In this context, this paper will discuss the main approaches applied to PUD synthesis in order to meet severe environmental restrictions resulting from the EU legislation.
PL
Omówiono metody syntezy dyspersji wodnych poli(uretanowo-mocznikowych) (PUD), które znajdują coraz szersze zastosowanie, szczególnie w produkcji klejów i powłok. PUD są na ogół produktami bezpiecznymi dla środowiska, ze względu na brak lub małą zawartość lotnych związków organicznych (VOC), co jest ważne w świetle obecnej polityki ochrony środowiska. Przedstawione w pracy metody syntezy PUD uwzględniają wymagania wynikające z prawodawstwa Unii Europejskiej w zakresie spełniania surowych ograniczeń środowiskowych.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Poly(urethane-urea)s (PUUs) containing oligosiloxane and oligocarbonate segments were obtained by moisture-curing of NCO-terminated prepolymers synthesized from isophoronediisocyanate (IPDI) and either oligocarbonate co-macrodiols containing oligosiloxane segments, which were made specifically for this purpose, or from a mixture of oligosiloxane diol and oligocarbonate diol. Starting macrodiols were characterized by FT-IR, 1H NMR, 13C NMR and MALDI-TOF. For NCO-terminated prepolymers viscosity was tested. Molecular weight and NCO content was determined with size exclusion chromatography and titration, respectively. The progress of moisture curing was followed by FT-IR showing decrease in NCO band (ca. 2260 cm-1) and was considered to be completed until that band disappeared. For resulting PUU elastomers obtained in the form of homogeneous films mechanical and thermal properties were tested. It was found that oligosiloxane-based PUUs containing sufficient amount of oligocarbonate segments, that can interact with the hard urethane and urea segments to increase the interfacial regions adhesion to a moderate level, exhibited exceptionally high mechanical strength. It can be anticipated that in this case oligocarbonate diols acted as good compatibilizers since only one glass transition temperature (Tg) was observed for these PUUs. Simple preliminary biocompatibility test (UV spectrum recorded for water extracts) indicated that all samples exhibited low absorbance from 0.019 at l = 260.2 nm to 0.180 at l = 228.2 nm.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań nad otrzymywaniem i właściwościami elastomerycznych poliuretano-moczników (PUU) zawierających w łańcuchu segmenty oligosiloksanowe i oligowęglanowe. Polimery te otrzymano w wyniku utwardzania wodą (wilgocią z powietrza) prepolimerów uretanowych o łańcuchach zakończonych grupami NCO, syntezowanych z izoforonodiizocyjanianu (IPDI) i „ko-makrodioli” (z ang. co-macrodiols) oligowęglanowych otrzymywanych specjalnie w tym celu, lub z mieszaniny oligosiloksanodiolu i oligowęglanodiolu. Makrodiole używane w syntezie prepolimerów charakteryzowano za pomocą FT-IR, 1H NMR, 13C NMR i MALDI-TOF. W przypadku prepolimerów o łańcuchach zakończonych grupami NCO określano lepkość oraz oznaczano ciężar cząsteczkowy i zawartość NCO, odpowiednio, metodą chromatografii wykluczenia i poprzez miareczkowanie. Postęp utwardzania wilgocią śledzono metodą FT-IR pokazującą zanik pasma NCO (ok. 2260 cm-1) i uznawano utwardzanie za zakończone po stwierdzeniu całkowitego zaniku tego pasma. Badano właściwości mechaniczne i termiczne uzyskanych w ten sposób elastomerów PUU mających postać jednorodnych folii. Stwierdzono, że PUU otrzymywane z udziałem oligosiloksanodioli zawierają ilość segmentów oligowęglanowych wystarczającą do skutecznego zwiększenia adhezji obszarów międzyfazowych poprzez oddziaływania z segmentami sztywnymi. Można sądzić, że w tym przypadku oligowęglanodiole pelniły rolę skutecznie działających kompatybilizatorów, gdyż dla tych polimerów zaobserwowano tylko jedną temperaturę zeszklenia. Prosty test sprawdzający wstępnie biozgodność (widmo UV wykonywane dla ekstraktów wodnych) wykazał, że absorbancja była niska dla wszystkich próbek i wynosiła od 0.019 przy l = 260.2 nm do 0.180 przy l = 228.2 nm.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Urea-urethane elastomers from polyesterdiol, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI) and dicyandiamide were examined. Their structure was analysed using atomic force microscopy, and the obtained images underwent quantitative analysis. FT-IR spectroscopic analyses were performed, and the phase separation degree was calculated using the results. The structure was also estimated via indirect methods with the use of thermal analysis DSC and TGA. Mechanical and abrasive wear properties were also tested. As a result of the analyses, a linear dependence was found between the size of the hard domain agglomerates and the analysed properties of PUR materials, such as the glass transition temperature of the soft phase, the temperature of the maximum speed of the hard phase's degradation, density, hardness, tensile strength and strain.
PL
Badano elastomery uretanowo-mocznikowe wytworzone z poliestrodiolu, 4,4'-difenylometanodiizocyjanianu (MDI) i dicyjanodiamidu. Z zastosowaniem mikroskopii sił atomowych oceniano ich struktury nadcząsteczkowe a otrzymane obrazy poddano analizie ilościowej. Zarejestrowano widma FT-IR, a na ich podstawie obliczono stopień separacji fazowej. Strukturę oceniano też metodami pośrednimi wykorzystując analizę termiczną DSC i TGA. Określono właściwości wytrzymałościowe i zużycie ścierne otrzymywanych elastomerów. Stwierdzono liniową zależność pomiędzy rozmiarem aglomeratów domen twardych a temperaturą zeszklenia fazy miękkiej, temperaturą maksymalnej szybkości degradacji fazy twardej, gęstością, twardością, wytrzymałością na rozciąganie i odkształceniem trwałym.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
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.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Polimeryzacja poliuretanomoczników Epunitów [zastrzeżony znak towarowy] prowadzona jest w elektrycznych urządzeniach grzewczych. W pracy zaproponowano wytwarzanie tych materiałów z zastosowaniem jako źródła ciepła promieniowania mikrofalowego. W ramach pracy wykonano poliuretanomoczniki przy zmiennej mocy promieniowania mikrofalowego. Oceniono strukturę i właściwości wytworzonych materiałów.
EN
Polymerization of ureaurethanes performed in electric heating devices. It was suggested to manufacture these materials using microwave radiation as the heat source. As a part of this research project ureaurethanes were fabricated using various strength of microwave radiation. The structure and properties of manufactured materials were investigated.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Opracowano metodę otrzymywania segmentowych poliuretanów kondensacyjnych i dokonano jej optymalizacji. Z kwasu fenolosulfonowego, mocznika, dikarbaminianów oligoeterowych i formaldehydu otrzymano bezizocyjanianowe poliuretany kondensacyjne w postaci poromerycznych błon. Zbadano wpływ składu ilościowego i jakościowego półproduktów na właściwości poliuretanów kondensacyjnych.
EN
A technology of segmented polyurethanes synthesized via condensation method and its optimization have been presented. Non-isocyanate polyurethanes as poromeric membranes have been obtained from the following substrates: phenosulfonic acid, urea, oligoether dicarbamates and formaldehyde. The influence of quantitative and qualitative composition on the polyurethanes' properties has been investigated.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.