Przedmiotem badań były poliuretany (PUR) zaliczane do grupy materiałów absorbujących energię, o potencjalnym zastosowaniu do wytwarzania elementów konstrukcji tarcz chroniących ratowników przed falą uderzeniową. W celu zwiększenia zdolności tych materiałów do absorpcji energii na ich bazie wykonano struktury kompozytowe z udziałem poliestrowych tkanin 3D. Do badań użyto poliuretanów o różnej twardości (40, 85 i 95 ShA). Testy udarnościowe przeprowadzono dwiema metodami z wykorzystaniem kolumnowego młota udarowego Dynatup 9250HV i stanowiska do badania zdolności do pochłaniania siły uderzenia,zbudowanego na podstawie brytyjskiej normy BS 7971-4:2002. Oceniane próbki poliuretanów o różnej twardości cechowała podobna zdolność do absorpcji energii (powyżej 82 J), natomiast kompozyty na osnowie poliuretanowej z udziałem tkaniny poliestrowej 3D akumulowały większą ilość energii uderzenia (powyżej 87 J).
EN
Polyurethanes (PUR), which are known to exhibit energy absorption properties, have been selected for use as structural elements of the shields protecting the rescuers from the shockwaves. In order to increase the ability of these materials to absorb energy the composite structures containing polyester 3D fabrics have been prepared. Polyurethanes of various hardness (40, 85, 95 ShA) were used in the study. The impact tests were carried out with two analytical methods using Dynatup 9250HV column impact hammer and the impact energy absorption testing setup constructed with accordance to the British standard BS 7971-4:2002. The evaluated polyurethanes with different hardness exhibited similar capabilities of energy absorption (more than 82 J). Introduction of polyester 3D fabrics increased the amount of energy that could be absorbed by the examined composite structures (more than 87 J).
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Poliuretany (PUR) syntezowano przy użyciu 4,4'-diizocyjanianu difenylometanu (MDI), 2,4- bądź 2,6-diizocyjanianu toluilenu (TDI), poli(oksyetyleno)glikolu (PEG) lub poli(e-kaprolaktono)diolu (PCL, o różnym ciężarze cząsteczkowym) oraz 2,2,3,3-tetrafluoro-1,4-butano-1,4-diolu (TEBD) lub butano-1,4-diolu (BD) jako przedłużacze łańcuchów. W celu oceny możliwości zastosowania otrzymanych elastomerów PUR w charakterze biomateriałów poddano je działaniu płynu fizjologicznego w temp. 37 °C. Metodą NMR badano strukturę PUR przed i po ekspozycji, metodami TG, DTG i DSC wyznaczano ubytek masy oraz określano właściwości termiczne. Wykonano również badania powierzchniowe, wykorzystując metody mikroskopowe oraz goniometryczne. Stwierdzono, że rodzaj użytych surowców wywiera istotny wpływ na właściwości powierzchniowe otrzymywanych elastomerów PUR i decyduje o oddziaływaniach fizycznych w obszarze struktur, wpływając tym samym na wartości swobodnej energii powierzchniowej, chropowatość powierzchni, stopień degradacji hydrolitycznej (oceniany na podstawie ubytku masy), odporność termiczną i temperaturę zeszklenia.
EN
Polyurethanes (PUR) were synthesized in the reaction of 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI), 2,4- or 2,6-tolylene diisocyanate (TDI) with poly(oxyethylene) glycol (PEG) or poly (e-caprolactone) diol (PCL, with different molecular weight) using 2,2,3,3-tetrafluoro-1,4-butane-1,4-diol (TEBD) or 1,4-butanediol (BD) as a chain extender. In order to assess the possibility of using the synthesized PUR elastomers as biomaterials, they were subjected to the action of physiological salt solution at 37 °C. The structure of PUR before and after the incubation was identified by NMR, the loss of weight and thermal properties were determined by TG, DTG and DSC methods. Surface studies were also performed using microscopic and goniometric methods. It was found that the type of raw material has a significant effect on the surface properties of the obtained PUR elastomers and it determines the physical interactions within the structure, thus affecting the values of the surface free energy (SFE), surface roughness, hydrolytic degradation level (determined from the weight loss), thermal stability and glass transition temperature.
Two series of novel thermoplastic poly(carbonate-urethane) elastomers, with different hard-segment content (30 - 60 wt %), were synthesized by melt polymerization from poly(hexane-1,6-diyl carbonate) diol of Mn = 2000 as a soft segment, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI) or hexane-1,6-diyl diisocyanate (HDI) and 6,6'-[methylenebis(1,4-phenylenemethylenethio)]dihexan-1-ol as a chain extender. The structure and basic properties of the polymers were examined by Fourier transform infrared spectroscopy, X-ray diffraction analysis, atomic force microscopy, differential scanning calorimetry, thermogravimetric analysis, Shore hardness and tensile tests. The resulting TPUs were colorless polymers, showing almost amorphous structures. The MDI-based TPUs showed higher tensile strengths (up to 21.3 MPa vs. 15.8 MPa) and elongations at break (up to 550% vs. 425%), but poorer low-temperature properties than the HDI-based analogs.
4
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.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Zsyntetyzowano elastomery poliuretanowe (PUR) na podstawie 4,4'-diizocyjanianodifenylometanu (MDI) i oligokaprolaktonodiolu ("CAPA 225") z wykorzystaniem 2,2'-tiobisetanolu (T) lub l,4-butanodiolu (B) jako przedłużacza łańcucha. Określono odporność chemiczną elastomerów PUR na działanie wody destylowanej, wodnych roztworów kwasów, zasad i soli oraz rozpuszczalników organicznych, a także płynu hydraulicznego i oleju maszynowego w ciągu 7, 14, 21, 28, 42, 56 i 70 dób. Stwierdzono, że odporność hydrolityczna w wodzie oraz w wodnych roztworach kwasów, zasad i soli jest na ogół zadawalająca w ciągu 70 dób (5 % adsorbcji), aczkolwiek zaobserwowano destrukcję obu elastomerów PUR w 10-proc. roztworze HNO3 już po siedmiu dobach badań. Adsorpcja polimerów w badanych rozpuszczalnikach organicznych, płynie hydraulicznym i oleju maszynowym jest dobra, zatem odporność chemiczna elastomerów PUR jest niezadowalająca. Adsorpcja ta maleje w następującym szeregu: cykloheksanon, DMF, toluen, octan etylu, octan butylu, ksylen, aceton, płyn hydrauliczny, etanol, olej maszynowy. Aktywność omawianych rozpuszczalników w przypadku elastomeru T jest prawie dwukrotnie większa niż w przypadku elastomeru B. Pęcznienie polimerów następuje już po siedmiu dniach.
EN
Polyurethane (PUR) elastomers of 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI) and oligokaprolactanol (CAPA 225) have been synthesized with use of 2,2'-tiobisethanol (T) or 1,4-butanediol (B) as chain extenders. Chemical resistance of PUR elastomers to distilled water, aqueous solutions of acids, alkalis and salts (Table 1) as well as to organic solvents, hydraulic fluid or machine oil (Table 2) during 7, 14, 21, 28, 42, 56 or 70 days has been tested. It was found that hydrolytic stability of the samples in water or aqueous solutions of acids, alkalis and salts is satisfactory and adsorption did not exceed 5 % during 70 days of test period. Degradation of both PUR elastomers in 10 % solution of HNO3 has been observed after 7 days of tests. Solubility of polymers in the organic solvents, hydraulic fluid or machine oil used is good so chemical resistance of PUR elastomers is disappointing. Solubility can be ordered as follows: cyclohexanone, DMF, toluene, ethyl acetate, butyl acetate, xylene, acetone, hydraulic fluid, ethanol, and machine oil. Activity of these solvents in case of elastomer T is nearly twice higher than in case of elastomer B. Swelling of polymers occurs already after 7 days.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przez polikondensację z formaldehydem związków reaktywnych wobec formaldehydu: a) tworzących segmenty sztywne (mocznik, fenol, melamina i ich pochodne), b) zawierających obok reaktywnych grup karbaminianowych również oligoeterowe segmenty giętkie, otrzymano segmentowe elastomery poliuretanowe (SPURK). Sztywność/elastyczność SPURK zależy od udziału segmentów sztywnych i giętkich w polimerze. Zależnie od funkcyjności składników, ich wzajemnego stosunku, ilości użytego formaldehydu i warunków polireakcji otrzymywano SPURK liniowe, rozgałęzione i usieciowane, elastyczne (elastomery), półsztywne i sztywne, hydrofobowe i hydrofilowe, zawierające wyłącznie wiązania kowalencyjne oraz jonomery, tworzące trwałe dyspersje wodne. Ze SPURK otrzymano pianki, folie, kleje, powłoki, a zwłaszcza higieniczne, poromeryczne tworzywa skóropodobne. SPURK mają właściwości zbliżone do PUR otrzymywanych z użyciem izocyjanianów, natomiast koszt ich wytwarzania jest mniejszy, gdyż związki tworzące tu segmenty sztywne są znacznie tańsze niż izocyjaniany.
EN
Segmented condensation polyurethane elastomers have been obtained by polycondensation with formaldehyde compounds reactive towards formaldehyde: a) low molecular (urea, phenol, melamine and their derivatives) giving rigid segments, b) oligomeric - containing apart reactive carbamate groups also flexible oligoether chains. Methods of obtaining intermediate products and their reactions to segmented condensation polyurethane (SCPUR) with properties close to properties of classic PUR obtained with isocyanates, are presented. Elastomers, coatings, films, adhesives, foams, modyfiers for leather and hygienic, poromeric leather-like materials from reactive, liquid 100 % mixture, concentrated water solutions and water dispersions of non-ionic and ionic SCPURs were obtained. Particularly interesting are poromeric films of elastomeric SCPURs with water vapour sorption 10-18 % obtained from water dispersions of SCPURs. SCPUR should be about 1,5-fold cheaper than common PUR, because condensation monomers, which replace isocyanates are from them 2 - 3 times cheaper.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
A series of segmented polyurethane elastomers based on 4,4'-diphenylmethane diisocyanate and 1,2-propanediol/3-chloro-1,2propanediol (hard segments) and polyoxypropylenediol (M = 750) (soft segments) have been synthesized for flammabilityand thermal anaysis studies. Thermogravimetric analysis results revealed that there is a shift of DTG maximum towards higher temperatures for samples containing chlorine in the main chain. Parallely, limiting oxygen index values showed that these samples have lower flammability in comparison to 1,2-propanediol-based elastomers. From the differential scanning on chlorine content and can thus be used for TA-LOI predictions
Zadaniem urządzeń odbojowych jest ochrona hydrotechnicznej budowli morskiej lub śródlądowej oraz jednostki pływającej podczas odbijania oraz postoju przy tej budowli. Oddziaływanie jednostki na budowlę ma charakter statyczny i dynamiczny, powodując określone odkształcenie i naprężenie urządzenia odbojowego, jednostki i budowli. Właściwy dobór urządzenia odbojowego powinien zapewnić powstanie naprężeń w tych elementach w granicach dopuszczalnych dla tych konstrukcji. W referacie przedstawionio badania mające na celu zaprojektowanie urządzeń odbojowychz elastomerów poliuretanowych. Urządzenia takie zastosowane były na Nabrzeżu Chorzowskim w porcie Szczecin. Realizacja celu przebiegała w kilku etapach. W pierwszym dokonano badań modeli w skali 1:10 w celu doboru danych geometrycznych. Stosując odpowiednie kryteria wybrano optymalny kształt, dla którego przeprowadzono badanie w skali 1:1. Po określeniu siły reakcji i energii absorpcji, wykonano projekty urządzeń odbojowych uwzględniających elementy mocowania do nabrzeża. Wyniki badań urządzeń odbojowych z zastosowanego elastomeru poliuretanowego są porównywalne z parametrami urządzeń renomowanych firm na świecie.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.