Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Preparation and corrosion resistance analysis of composite polyurethane wind turbine blade materials

Xie Pengkang, Jiang Zhenglong

Materials Science Poland

|

2025

|

Vol. 43, No. 2

23--39

EN

To enhance the rain erosion resistance of wind turbine blade leading-edge protection materials, a series of modified polyurethane (PU) composites were developed by optimizing the synthesis process of PU prepolymers – specifically by tuning the isocyanate (NCO) content, selecting polycaprolactone diols (PCL) with different molecular weights, and introducing an organic titanium catalyst (2210) and hydroxy-terminated polydimethylsiloxane (HO-PDMS). The effects of these components on the mechanical properties, rain erosion resistance, and thermal stability were systematically investigated. Results showed that optimizing the NCO content balanced strength and toughness, achieving a tensile strength of 25.0 MPa at 6% NCO and peak hardness (94.2 Shore A) at 9% NCO. Higher molecular weight PCL (2,000 g/mol) significantly enhanced tensile strength (27.72 MPa) and elongation at break (395.2%) due to improved microphase separation. The addition of 0.03 wt% catalyst 2210 reduced demolding time to 49 min and improved mechanical properties. PU containing 7 wt% HO-PDMS (Mn = 1,000 g/mol, sample SPU7) exhibited optimal rain erosion life (31.6 h), superior thermal stability, and high storage modulus. However, excessive HO-PDMS (e.g., SPU9) led to interfacial defects. This study provides a promising strategy for developing long-lasting, high-reliability protective materials for wind turbine blades.

2

Study on mechanical properties of polyurethane elastomers in different strength tests

Żaba Krzysztof, Balcerzak Maciej, Kuczek Łukasz

Advances in Mechanical and Materials Engineering

|

2025

|

Vol. 42, nr 1

49--58

EN

Elastomeric materials are used in the methods of plastic forming of sheets made of difficult-to-deform materials. This article presents the results of strength tests of selected elastomeric materials intended for sheet metal stamping. Polyurethane elastomers with a hardness of 50, 70 and 90 Sh A were used for the tests. The behaviour of the materials was determined in a simple compression test, a volumetric compression test and a uniaxial tensile test. In the case of the simple compression test, the values of the maximum force for a set punch travel of 3 mm were 1400 N, 2250 N and 4950 N for samples with hardnesses of 50, 70 and 90 Sh A, respectively. In a volumetric compression test, the maximum compressive force for a sample with a hardness of 90 Sh A was more than twice lower than the compressive force of samples with a hardness of 50 and 70 Sh A. In the tensile tests, the values of the obtained strains ranged from about 750% for the sample with a hardness of 50 Sh A to about 1350% for the sample with a hardness of 90 Sh A.

PL

Materiały elastomerowe znajdują zastosowanie w metodach plastycznego kształtowania blach wykonanych z materiałów trudno odkształcalnych. W tym artykule przedstawiono wyniki badań wytrzymałościowych wybranych materiałów elastomerowych z przeznaczeniem do tłoczenia blach. Do badań wykorzystano próbki elastomerowe wykonane z poliuretanu o twardości 50, 70 i 90 Sh A. Zachowanie się materiałów określono w teście ściskania swobodnego oraz objętościowego a także w próbie jednoosiowego rozciągania. W przypadku prostego testu ściskania wartości siły maksymalnej dla ustalonego przesuwu stempla wynoszącego 3 mm wynosiły odpowiednio 1400 N, 2250 N i 4950 N dl a próbek o twardości 50, 70 i 90 Sh A. W teście ściskania objętościowego maksymalna siła ściskająca dla próbki o twardości 90 Sh A była ponad dwukrotnie mniejsza od siły ściskającej próbki o twardości 50 i 70 Sh A. W testach rozciągania wartości uzyskanych odkształceń wahały się od ok. 750% dla próbki o twardości 50 Sh A do ok. 1350% dla próbki o twardości 90 Sh A.

3

Thermal characteristics and recycling of bolus – a polyurethane-based material used in radiotherapy

Worzakowska Marta, Szajnecki Łukasz, Tarasiuk Bogdan, Kozłowska Aleksandra, Podkościelna Beata

Polimery

|

2024

|

Vol. 69, nr 9

492--499

EN

The thermal resistance was investigated and the potential for recycling of a polyurethane-based polymer material (bolus) in the form of a gel constituting medical waste after irradiation with ionizing energy was indicated. The same gel, which was not subjected to radiotherapy, was used as a reference material. Thermal stability, the course of oxidative decomposition and the type of volatile substances released during heating in an oxidizing atmosphere were examined using the TG/FT-IR method. The glass transition temperature (Tg) of the tested materials before and after irradiation was determined using the DSC method. It was found that irradiation caused a slight change in Tg and increased thermal stability. However, the irradiation time had no effect on the type of gaseous decomposition products released during heating in an oxidizing atmosphere. The used polyurethane material (bolus) was recycled to obtain new composite materials with different physicochemical properties.

PL

Zbadano odporność termiczną i wskazano możliwości recyklingu materiału polimerowego na bazie poliuretanu (bolus) w postaci żelu stanowiącego odpad medyczny po ekspozycji na promieniowanie jonizujące. Jako materiał odniesienia zastosowano ten sam żel, który nie był poddany działaniu promieniowania. Zbadano stabilność termiczną, przebieg rozkładu w warunkach utleniających oraz rodzaj wydzielanych substancji lotnych podczas ogrzewania w atmosferze utleniającej, stosując metodę TG/FT-IR. Metodą DSC wyznaczono temperaturę zeszklenia (Tg) badanych materiałów przed i po napromienianiu. Stwierdzono, że napromienianie spowodowało nieznaczną zmianę Tg i zwiększyło stabilność termiczną. Czas napromieniania nie miał jednak wpływu na rodzaj gazowych produktów rozkładu wydzielających się podczas ogrzewania w atmosferze utleniającej. Zużyty materiał poliuretanowy (bolus) został poddany recyklingowi - stanowił jeden ze składników w syntezie nowych materiałów kompozytowych o odmiennych właściwościach fizyko-chemicznych.

4

Experimental investigation of the movement patterns and deformation of the pigs when passing through a pipe elbow and reducer

Stetsiuk S. M., Doroshenko Ya. V., Doroshenko Yu. I., Filipchuk O. O., Grudz V. Ya.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2024

|

Vol. 124, nr 2

49--64

EN

Purpose: Experimentally investigate the movement dynamics of the pigs having various geometric shapes through the pipeline elbows and adapters manufactured from various hyperelastic materials, and assess the risks of their getting stuck in such elements. Experimentally determine the required pressure in the behind-pig space for the experimental pig prototypes to pass through the pipeline elbows and adapters. Design/methodology/approach: Pig prototypes of various geometric shapes (cup-type, cylindrical two-disc type, multi-disc type, dumbbell disc type and three-ball dumbbell type) were designed in order to carry out the experimental investigation. Based on pigs' 3D models, the 3D models of casting mould have been designed and printed on a 3D printer. Pig prototypes were manufactured by filling the casting moulds with silicone compound with hardness of 30 units by Shore A hardness scale and polyurethane with hardness of 80 units by Shore A hardness scale. An experimental glass pipeline was designed and mounted to monitor the dynamics of the solid-cast pig prototype movement through the pipeline elbows. Video recordings of the process allowed us to identify and describe the patterns of pig prototype deformations in the glass pipeline elbow. Pressure was measured in the behind-pig space during the movement of pig prototypes through straight sections, the elbow and the adapter of the experimental pipeline made of metal. Measurements were taken for dry and wet inner walls of glass and metal pipelines. Findings: Cup-type pigs made of silicone compound showed best results in passing through the elbows at the lowest pressure in the behind-pig space (0.33 kgf/cm2). However, suppose the inner wall of the pipeline is dry. In that case, the pig tightness is lost in the pipeline elbow due to significant deformation of the pig, which causes the behind-pig space pressure to increase to 0.71 kgf/cm2 and augments the risk of the pig getting stuck. The dumbbell disc-type and three-ball dumbbell-type pigs made of silicone compound also show good results in passing through the elbows with low pressure in the behind-pig space (up to 0.5 kgf/cm2). Polyurethanepigs are highly rigid; therefore, for them to pass through the pipeline elbows, the pressure in the behind-pig space should be 2-4 times higher than for pigs made of silicone compound. Only the cup-type pig made of silicone compound can pass through the reducing pipe adapters with pressure in the behind-pig space being at least 8 kgf/cm2. Research limitations/implications: The investigation was performed in experimental mode. Further investigation will entail mathematical and numerical modelling of the pig prototypes movement through the pipeline elbows and adapters. Practical implications: The results obtained during the investigation will help to develop a more thorough approach to planning the process of using the pigs to clean the pipelines with elbows and reduce adapters. They allow us to choose the geometric shape and material of the pigs, taking into account the pipeline operating parameters (inlet pressure and flow rate). It is especially appropriate during the first planned pipeline cleaning with pigs. It allows us to minimize the risk of pigs getting stuck in the pipeline. Originality/value: The subject of investigation is patterns of the pig`s friction coefficient, material hardness and geometric shape, impacting its ability to pass through the elbows and reducing adapters, and the value of the required pressure in the behind-pig space.

5

Synteza poliuretanu z udziałem biomonomerów i jego recykling chemiczny

Włoch Marcin, Wojciechowska Barbara, Datta Janusz

Przemysł Chemiczny

|

2023

|

T. 102, nr 12

1387--1393

PL

Przeprowadzono recykling chemiczny (aminoliza i glikoliza) zsyntezowanego wcześniej poliuretanu, otrzymanego z wykorzystaniem surowców pochodzenia naturalnego, oraz zbadano podstawowe właściwości otrzymanych produktów depolimeryzacji chemicznej. Poliuretan otrzymano metodą prepolimerową, wykorzystując surowce pochodzenia naturalnego, czyli poliol Priplastᵀᴹ 1838 i diizocyjanian Tolonateᵀᴹ X FLO 100. Łańcuchy prepolimeru uretanowego zostały przedłużone z wykorzystaniem 1,4-butanodiolu (BDO). Depolimeryzację prowadzono, stosując trietylenotetraminę (TETA) i glikol etylenowy (GE), przy stosunkach masowych poliuretanu do czynnika depolimeryzującego równych 2:1, 1:1 i 1:2. Strukturę chemiczną poliuretanu i otrzymanych produktów depolimeryzacji zweryfikowano z wykorzystaniem spektroskopii w podczerwieni z transformacją Fouriera (FTIR). Dla uzyskanych produktów recyklingu chemicznego oznaczono liczbę aminową oraz określono właściwości reologiczne i stabilność termiczną (z wykorzystaniem analizy termograwimetrycznej).

EN

Polyurethane was synthesized using bio-based substances (com. polyol and diisocyanate) and then chem. depolymerized with NH₂CH₂CH₂(NHCH₂CH₂) ₂NH₂ or ethylene glycol using a molar ratio of polyurethane to the decomposing agent of 2:1, 1:1 and 1:2. The chem. structure of polyurethane and the obtained depolymn. products was verified using FTIR. The amine no., rheological properties and thermal stability (using TGA) of the obtained chem. recycling products were detd.

6

Experimental research on the thermal properties of innovative insulation boards made of polyurethane-polyisocyanurate (PUR/PIR)

Prałat Karol, Ciemnicka Justyna, Jankowski Piotr, Wierzbicka Ewa, Plis Arkadiusz

Polish Journal of Chemical Technology

|

2023

|

Vol. 25, nr 1

40--46

EN

In this work, the results of investigations of polyurethane materials were presented. Innovative materials based on polyurethane-polyisocyanurate (PUR/PIR) foam were obtained. Different types of additives (flame retardants, aerogels – additives that decrease thermal conductivity) are used in the composition of PUR/PIR foam. Foams are a type of composite composed of two phases: continuous (polyurethane polymers) and dispersed (composed of gases). All samples have been tested for thermal parameters: thermal conductivity, specific heat, and thermal diffusivity. Then they have been compared with each other and with a reference sample (RS) without additives. Based on the research, it was shown that innovative insulation materials were characterized by thermal conductivity λ in the range of 0.0254–0.0294 W/(m · K). The thermal properties of foams depending on the type and chemical composition of the material. Depending on the used substrates, their molar ratio, type, synthesis conditions, modifying agents and catalysts, a different polyurethane material is obtained.

7

Oddziaływanie środków smarowych na materiały polimerowe

Skibińska Agnieszka, Sacha Dariusz

Nafta-Gaz

|

2023

|

R. 79, nr 12

796--803

PL

Wyroby z tworzyw sztucznych produkowane są na skalę przemysłową już od ponad 100 lat. Ze względu na dużą różnorodność polimerów i ich właściwości wyroby z tworzyw sztucznych można spotkać w każdej dziedzinie życia. Stosunkowo niewielka gęstość większości tworzyw sztucznych sprawia, że wyroby z nich wykonane są bardzo lekkie. Polimery są odporne na działanie różnych czynników powodujących degradację wielu innych materiałów. Tworzywom z łatwością można nadać pożądany kształt, a stosując różne dodatki, można modyfikować ich właściwości. Tworzywa sztuczne można łatwo łączyć z innymi materiałami konstrukcyjnymi. Te właściwości powodują, że tworzywa sztuczne to niezwykle wszechstronne materiały, dzięki czemu możliwości ich zastosowania są praktycznie nieograniczone. Wyjątkowa wszechstronność tworzyw sztucznych sprawia, że stosuje się je w produkcji opakowań, budownictwie i konstrukcjach, transporcie, przemyśle elektrycznym i elektronicznym, rolnictwie, medycynie czy sporcie. Nie oznacza to jednak, że są niezniszczalne. Zdarza się, że różne substancje oddziałują agresywnie na polimery, powodując zmianę ich właściwości. Zmiana parametrów, fizycznych i mechanicznych, może wpłynąć bardzo niekorzystnie na możliwość stosowania polimerów w środowisku narażonym na te właśnie czynniki, prowadząc do uszkodzenia maszyn i urządzeń, jak również niekorzystnie oddziałując na środowisko naturalne i człowieka. Kompatybilność materiałowa jest bardzo ważnym czynnikiem wpływającym na trwałość, bezpieczeństwo i niezawodność stosowanych urządzeń mechanicznych. Wprowadzenie na rynek nowo opracowanych środków smarowych do nowych zastosowań lub takich środków, w których zmieniono bazy olejowe lub pakiety dodatków uszlachetniających, wymaga sprawdzenia ich współoddziaływania z materiałami konstrukcyjnymi urządzeń, w których będą one stosowane. W artykule przedstawiono wyniki badania współoddziaływania olejów wykorzystywanych jako komponenty środków smarowych oraz pozyskanych z rynku środków smarowych stosowanych do smarowania rozjazdów kolejowych z tworzywami polimerowymi, tj. poliuretanem i polipropylenem.

EN

Plastic products have been produced on an industrial scale for more than 100 years. Due to the wide variety of polymers and their properties, plastic products can be found in every walk of life. The relatively low density of most plastics makes products made from them very lightweight. Polymers are resistant to a variety of factors that cause degradation of many other materials. Plastics can easily be shaped into the desired shape, and by using various additives their properties can be modified. Plastics can be easily combined with other construction materials. These properties make plastics extremely versatile materials, so the possibilities for their use are virtually unlimited. The exceptional versatility of plastics means that they are used in packaging, building and construction, transportation, electrical and electronic industry, agriculture, medicine or sports. However, this does not mean that they are indestructible. Various substances interact aggressively with polymers, causing a change in their properties. The change in parameters, physical and mechanical, can adversely affect the possibility of their use in an environment exposed to these very factors, leading to damage to machinery and equipment, as well as detrimental effects on the natural and human environment. Material compatibility is a very important factor affecting the durability, safety and reliability of mechanical equipment in use. The introduction of newly developed lubricants to the market for new applications or those in which oil bases or additive packages have been changed requires checking their interaction with the structural materials of the equipment in which they will be used. This article presents the results of a study of the interaction of oils used as lubricant components and lubricants obtained from the market used for lubricating railroad turnouts with polymeric materials, i.e. polyurethane and polypropylene.

8

Koła i zestawy kołowe pochłaniające wibracje i zapewniające cichą pracę

Dozór Techniczny

|

2023

|

z. 5

24--25

PL

W ofercie firmy Elesa+Ganter są dostępne nowe koła i zestawy kołowe skonstruowane z myślą o zastosowaniach, które wymagają cichej pracy i chronienia urządzeń przed wibracjami. Nowy produkt ma oznaczenie RE.F1 i cechuje się odpornością na czynniki atmosferyczne, alkohole, glikole, słabe kwasy organiczne i nieorganiczne oraz parę wodną, co sprawia, że sprawdzi się przy uniwersalnych zastosowaniach w wielu branżach przemysłowych i nadaje się do użytku w zróżnicowanych warunkach.

9

Influence of the microcrystalline cellulose dispersion method on the structure and properties of rigid polyurethane foam composites

Węgrzyk Grzegorz, Grzęda Dominik, Leszczyńska Milena, Gloc Michał, Ryszkowska Joanna

Advances in Materials Science

|

2023

|

Vol. 23, nr 4(78)

5--27

EN

This paper investigates the reinforcement of rigid polyurethane foams with microcrystalline cellulose to improve their mechanical and thermal properties. In this work, microcrystalline cellulose was added to polyol and was dispersed using two methods: calendering and ultrasounds. As a result of the study, it was found that the addition of micro cellulose to the polyol mixture used for the synthesis of polyurethane foam changes the properties of the final product. A crucial aspect is how it is added to the mixture. When adding microcrystalline cellulose particles, better results were obtained for particles dispersed using ultrasound. The most beneficial changes were obtained for the sample with 2php cellulose. The most significant reduction in average pore size was shown, which has a beneficial effect on the insulating properties of polyurethane foam. In addition, an increase in mechanical properties was also noted. Both properties are highly desirable in many applications.

10

Production and characterization of polyurethane/expanded graphite composites for industrial food preservation

Güngör Ertuğral Tuğba

Polimery

|

2022

|

Vol. 67, nr 11-12

588--594

EN

Thermal insulation materials extend the shelf life of food and reduce energy consumption. Polyurethane (PU) insulation materials are often used to keep food hot and cold. Improving the thermal insulation properties of PU can significantly contribute to energy savings and lower food-related costs in the food and pharmaceutical industries. Polyurethane/expanded graphite (PU/EG) composites were obtained by hot-pressing by adding expanded graphite (EG) to PU foams. Composites with 0.05%, 5%, and 10% EG were characterized by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), scanning electron microscope (SEM), and thermogravimetric analysis (TGA).

PL

Materiały termoizolacyjne wydłużają okres przydatności do spożycia żywności oraz zmniejszają zużycie energii. Poliuretanowe (PU) materiały izolacyjne są często stosowane do przechowywania żywności na gorąco i na zimno. Poprawa właściwości termoizolacyjnych PU może znacząco przyczynić się do oszczędności energii i obniżenia kosztów związanych z żywnością w przemyśle spożywczym i farmaceutycznym. Kompozyty poliuretan/ekspandowany grafit (PU/EG) wytworzono metodą prasowania na gorąco poprzez dodanie ekspandowanego grafitu (EG) do pianek PU. Kompozyty z udziałem 0,05% mas., 5% mas. i 10% mas. EG scharakteryzowano za pomocą spektroskopii w podczerwieni z transformacją Fouriera (FTIR), skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM) i analizy termograwimetrycznej (TGA).

11

Aging behavior of the three-proof polyurethane coating under UV radiation

Wang Jianfa, Gu Zheng, Zhao Jie, Zhang Susu, Li Peiyao, Meng Chao, Sui Jinyong, Zhang Xiaoyi, Hu Shaokai, Pan Jiaying, Li Junyi

Polimery

|

2022

|

Vol. 67, nr 9

433--437

EN

The influence of UV radiation on the gloss, structure (SEM, FTIR), thermal (TGA, DTG) and mechanical properties of polyurethane resins and the three-layer protective coating made of them was investigated. The gloss of the resins was greater than that of the protective coating. UV radiation has been proven to reduce gloss (at 1,200 hours irradiation, 81.3° to 8.9° for resins, and 61.1° to 2.8° for coating).The tensile strength of the resins decreased during aging, and the relative elongation at break after reaching the minimum was increased (at the irradiation time of 100 h). In the case of coating, both the tensile strength and elongation decreased during aging and, after reaching the minimum they increased (at the irradiation time of 800 h), reaching the maximum (at the irradiation time of 1000 h), and then decreased.

PL

Zbadano wpływ promieniowania UV na połysk, strukturę (SEM, FTIR), właściwości termiczne (TGA, DTG) i mechaniczne żywic poliuretanowych oraz wykonanej z nich trójwarstwowej powłoki ochronnej. Połysk żywic był większy niż powłoki ochronnej. Potwierdzono, że promieniowanie UV zmniejsza połysk (przy naświetlaniu przez 1200 godzin, w przypadku żywic z 81,3° do 8,9°, a w przypadku powłok z 61,1° do 2,8°). Wytrzymałość na rozciąganie żywic zmniejszała się w trakcie starzenia, a wydłużenie względne przy zerwaniu po osiągnięciu minimum zwiększało (przy czasie naświetlania 100 h). W przypadku powłoki zarówno wytrzymałość na rozciąganie, jak i wydłużenie zmniejszały się w trakcie starzenia i po osiągnięciu minimum zwiększały (przy czasie naświetlania 800 h), osiągając maksimum (przy czasie naświetlania 1000 h), a następnie zmniejszały.

12

Właściwości ochronne niskotemperaturowych poliuretanowych lakierów proszkowych o zwiększonej hydrofobowości

Czachor-Jadacka Dominika, Pilch-Pitera Barbara, Florczak Łukasz

Ochrona przed Korozją

|

2021

|

nr 11

363--369

PL

W ramach badań opracowano nowe środki sieciujące o strukturze rozgałęzionych blokowanych poliizocyjanianów, zawierające glicerynę, ksylitol, glikol polietylenowy lub polisiloksan KF 6000 do niskotemperaturowych poliuretanowych lakierów proszkowych. Jako środek blokujący zastosowano oksym acetonu. Wytworzone z ich udziałem lakiery utwardzają się w temperaturze 150oC. Zbadano wpływ struktury chemicznej blokowanych poliizocyjanianów na właściwości fizyko-mechaniczne (połysk, chropowatość, odporność na zarysowanie, twardość, pomiar kąta zwilżania) i ochronne poliuretanowych powłok proszkowych. Wykonano pomiary EIS oraz badania odporności na korozję w 3,5 % roztworze NaCl.

EN

In this study, new crosslinking agents were developed with a structure branched blocked polyisocyanates composed of glycerol, xylitol, polyethylene glycols or KF 6000 polysiloxane for low temperature polyurethane powder coatings. Acetone oxime was chosen as the blocking agent. The coatings were cured at 150°C. The influence of the chemical structure of the blocked polyisocyanates on the physical-mechanical properties (gloss, roughness, scratch resistance, hardness, contact angle measurement) and protective properties of the polyurethane powder coatings was investigated. EIS measurements and corrosion resistance tests in 3,5 % NaCl solution were performed.

13

Polyurethane Loaded with Vegetable Activated Carbon for Heavy Metals Removal from Water

El Malti Wassim, Hamieh Mostafa, Noaman Amer, El-Dine Rim Nasser, Hijazi Akram, Al-Khatib Wassef

Journal of Ecological Engineering

|

2021

|

Vol. 22, nr 9

99--110

EN

The heavy metals pollutants resulting from industrial wastewater are a major environmental problem due to their toxicity and non-biodegradability. Their removal became a trending environmental subject. The preparation of low-cost and eco-friendly adsorbents for industrial wastewater treatment has been widely investigated. Furthermore, the use of polymeric material for this purpose is highly increasing. In this study, banana stem agro-waste was valorized by preparing and characterizing its derived activated carbon used as a filler to improve the adsorption performance of polyurethane foams. The loaded polyurethane was synthesized in the shape of pellets, characterized by SEM, and tested in removing Pb2+ and Cu2+ from aqueous solutions. The effects of activated carbon filler concentration, number of filtering passes, and pH were examined. The loaded polyurethane demonstrated a good adsorption capacity that was enormously improved compared to the unloaded polymer. 77% Pb2+ and 40% Cu2+ removal were reached after one filtering pass only. The optimum pH was determined to be 4. After the 10th pass, and at any pH, almost 100% of the studied metals were eliminated. Rapid and straightforward selectivity and seawater deionization tests were carried out and confirmed the capacity performance of the prepared pellets in removing different aqueous ions.

14

Lignin-based polyurethane and epoxy adhesives: a short review

dos Santos D.J., Tavares L.B., Gouveia J.R., Batalha G.F.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2021

|

Vol. 107, nr 2

56--63

EN

Purpose: of this paper was to review and summarize significant papers related to the development and characterization of lignin-containing adhesives: polyurethane and epoxy types. In the last decades, several efforts have been dedicated on the development of renewable raw materials for polymer synthesis, mainly due to petroleum depletion and sustainability. In this context, lignin emerged as a potential candidate to substitute fossil-based raw materials in adhesive synthesis and formulations. Design/methodology/approach: Recent and other relevant papers were reviewed, aiming to identify the main advantages and limitations involved in lignin incorporation into epoxy and polyurethane adhesives formulations. First, effects of unmodified lignin addition were presented. Afterwards, the main lignin chemical modification methods were presented and discussed, based on thermomechanical results. Findings: Incorporation of unmodified lignin usually is limited to 30 %wt., otherwise mechanical properties are drastically affected as consequence of poor lignin solubility and excessive brittleness. Lignin chemical modification can be used to increase the reactivity of hydroxyl groups and/or add new moieties in its molecular structure, improving solubility and thermomechanical properties of cured adhesives. Practical implications: In the last years, some industrial plants started to operate and produce technical grade lignin at industrial scale, with reproducible properties and controlled molecular structure. Therefore, increasing efforts have been dedicated from researchers and chemists to develop lignin-based technologies, in which this work can directly contribute with. Originality/value: As consequence of the high content of phenol groups in its molecular structure, lignin was mostly applied on the development of phenolic resins applied as wood adhesives. For the first time in the literature, this work summarizes the advances related to synthesis and characterization of polyurethane and epoxy, applied as adhesives. Results can support the development and application of biobased, as well as contribute to the revalorization of this valuable and readily available biomass.

15

Tribological Characteristics of Polyurethanes Used for the Soles of Footwear

Przepiórka Jacek, Szczerek Marian, Sułek Marian Włodzimierz

Tribologia

|

2020

|

nr 6

71--75

EN

The inability to take into account the type of base material (floor, pavement, soil), as well as the inability to take into account the variable friction conditions – load, intermediary medium (water, loose abrasive, sand or other soil particles), sliding velocity, and ambient temperature – is a significant limitation the use of friction methods and devices used so far in the footwear industry to precisely anticipate the behavior of the bottom materials in the actual operating conditions of the footwear. These limitations prompted the authors to adapt a tribological tester for this purpose, used in the area of construction and operation of machines and material engineering. A research methodology was developed and, in order to verify it, measurements of the coefficient of friction and wear of polyurethane used for shoe soles in combination with a raw and varnished wooden substrate were carried out. The obtained test results are characterized by diversity, which proves the high research resolution of the developed method. It allows determining the coefficient of friction of associations influencing the slip of the footwear and the wear and tear that determines the length of use of the footwear.

PL

Brak możliwości uwzględnienia rodzaju materiału podłoża (posadzka, podłoga, nawierzchnia, grunt), jak też brak możliwości uwzględnienia zmiennych warunków tarcia – obciążenia, medium pośredniczącego (woda, luźne ścierniwo, piasek lub inne cząstki gruntu), prędkości poślizgu, temperatury otoczenia stanowi istotne ograniczenie wykorzystania metod i urządzeń tarciowych stosowanych dotychczas w przemyśle obuwniczym do precyzyjnego antycypowania zachowania się materiałów spodowych w rzeczywistych warunkach eksploatacji obuwia. Ograniczenia te skłoniły autorów do przystosowania do tego celu testera tribologicznego, wykorzystywanego w obszarze budowy i eksploatacji maszyn oraz inżynierii materiałowej. Opracowano metodykę badawczą oraz w celu jej weryfikacji przeprowadzono pomiary współczynnika tarcia i zużycia poliuretanu stosowanego na podeszwy obuwia w skojarzeniu z podłożem drewnianym surowym i lakierowanym. Otrzymane wyniki badań charakteryzują się zróżnicowaniem świadczącym o dużej rozdzielczości badawczej opracowanej metody. Pozwala ona określać współczynnik tarcia skojarzeń mający wpływ na poślizg obuwia oraz zużycie decydujące o długości eksploatacji obuwia.

16

Analiza systemów termoizolacyjnych nieingerujących w fasadę budynku

Ksit Barbara, Jankowiak Magdalena

Przegląd Budowlany

|

2020

|

R. 91, nr 11

39--42

PL

W artykule przedstawiono doświadczalne systemy występujące na rynku budowlanym, przeznaczone do ocieplania budynków od wewnątrz. Zaprezentowano wytyczne prawne dotyczące termoizolacji, powołując się na Dyrektywę Parlamentu Europejskiego oraz normy polskie. Zestawiono podstawową wiedzę na temat syntetycznych materiałów komórkowych i przedstawiono odmiany stosowane przy ocieplaniu od wewnątrz. Sklasyfikowano systemy ze względu na dyfuzję otwartą oraz zamkniętą. Wybrane parametry techniczne systemów przedstawiono w postaci wykresów. Przedstawiono algorytm postępowania w przypadku modelowania przegrody uwzględniające parametry klimatyczne, zacinające deszcze, występujące w danej okolicy, zawilgocenie budynku oraz magazynowanie ciepła i wilgoci przez przegrodę.

EN

The article presents experimental systems available on the construction market, intended for internal insulation of buildings. It describes legal guidelines for thermal insulation with reference to the Directive of the European Parliament as well as to Polish standards. It compiles basic knowledge on synthetic cellular materials and presents the variants used for internal insulation. It also contains a classification of the systems according to open and closed diffusion. Selected technical parameters of the systems have been presented in the form of charts. An algorithm of conduct in the case of partition modeling has been presented, taking into account climatic parameters, slanting rains occurring in a given area, moisture content of the building and storage of heat and moisture by the partition.

17

Synthesis of antibacterial polyurethane film and its properties

Lin Zhao, Yunyun Li, Bin Cheng, Yu Chen

Polish Journal of Chemical Technology

|

2020

|

Vol. 22, nr 2

50--55

EN

Polyurethane (PU) is a polymer widely used in the biomedical field with excellent mechanical properties and good biocompatibility. However, it usually exhibits poor antibacterial properties for practical applications. Efforts are needed to improve the antibacterial activities of PU films for broader application prospect and added application values. In the present work, two PU films, TDI-P(E-co-T) and TDI-N-100-P(E-co-T), were prepared. Silver nanoparticles (AgNPs) were composited into the TDI-N-100-P(E-co-T) film for better mechanical properties and antibacterial activities, and resultant PU/AgNPs composite film was systematically characterized and studied. The as-prepared PU/AgNPs composite film exhibits much better antibacterial properties than the traditional PU membrane, exhibiting broader application prospect.

18

The effect of chain extender structure on the enzymatic degradation of carbohydrate based polyurethane elastomers

Wojturska Joanna

Polimery

|

2020

|

T. 65, nr 2

125--135

EN

Polyurethane elastomers (PUR) based on 2,2,4(2,4,4)-trimethyl-hexamethylenediisocyanate (TMDI) and polyestrodiol (Desmophen D1200) were prepared using various carbohydrates or their derivatives: monosaccharide (glucose), disaccharide (sucrose), sugar alcohol (mannitol and sorbitol). The effect of stoichiometry of ingredients and type of carbohydrates is discussed in relation to their susceptibility to enzymatic degradation catalysed by lipase from Candida antarctica (Novozym 735). The study supports the suitability of carbohydrates or sugar alcohols as important components of PUR for biomedical applications.

PL

Elastomery poliuretanowe (PUR) otrzymano z wykorzystaniem 2,2,4(2,4,4)-trimetyloheksametylenodiizocyjanianu (TMDI), poliestrodiolu (Desmophen D1200) oraz różnych węglowodanów lub ich pochodnych: monosacharydu (glukozy), disacharydu (sacharozy), alkoholi cukrowych (mannitol i sorbitol). Określono wpływ stechiometrii składników i rodzaju węglowodanów na podatność otrzymanych poliuretanów na degradację enzymatyczną katalizowaną lipazą uzyskaną z Candida antarctica (Novozym 735). Potwierdzono możliwość wykorzystania węglowodanów i alkoholi cukrowych jako istotnych składników PUR do zastosowań biomedycznych.

19

Polycarbonate-based polyurethane – attractive materials for adhesives, binders and sealants production

Iuliano Anna, Dębowski Maciej, Plichta Andrzej, Kowalczyk Sebastian, Florjańczyk Zbigniew, Rokicki Gabriel, Parzuchowski Paweł. G., Mazurek-Budzyńska Magdalena, Wołosz Dominik, Pilch-Pitera Barbara

Polimery

|

2020

|

T. 65, nr 7-8

497--508

EN

In the last few years, a very wide range of oligocarbonate diols, oligomers of carbonic acid esters terminated on both sides with hydroxyl groups, have appeared on the chemical market. They are mainly used for the production of flexible segments in precious grades of polyurethanes used in biomedical engineering. Poly(carbonate-urethane) due to high resistance to oxidizing and hydrolytic agents is also an attractive material for the production of adhesives and coatings with increased resistance to weather conditions. This paper presents the current state of knowledge on the methods of synthesis and main producers of oligomerols with carbonate groups, methods of poly(carbonate-urethane) synthesis and examples of its commercial applications.

PL

W ostatnich latach na rynku chemicznym pojawiła się bardzo bogata gama oligowęglanodioli, czyli oligomerycznych estrów kwasu węglowego, zakończonych z obu stron grupami hydroksylowymi. Są one wykorzystywane głównie do wytwarzania segmentów elastycznych w szlachetnych gatunkach poliuretanów stosowanych w inżynierii biomedycznej. Poli(węglano-uretany), dzięki dużej odporności na czynniki utleniające i hydrolityczne, stanowią także atrakcyjny materiał do produkcji klejów i powłok, trwałych w różnych warunkach atmosferycznych. W niniejszej pracy przedstawiono aktualny stan wiedzy dotyczący metod otrzymywania i głównych producentów oligomeroli z segmentami oligowęglanowymi, metod syntezy poliuretanów zawierających te segmenty oraz przykłady komercyjnych zastosowań poli(węglano-uretanów).

20

Evaluation of structural, optical and physical properties of polyurethane composites doped with metal alkoxides

Nadafan Marzieh, Anvari Javid Zamir

Materials Science Poland

|

2020

|

Vol. 38, No. 3

416--423

EN

In this research, polyurethane (PU)/tetraethyl orthosilicate (TEOS) composite was prepared via one-step polymerization method using different concentrations of TEOS in PU. The structural, optical and physical properties of PU composite were characterized by SEM imaging, FT-IR spectroscopy, water uptake, Raman spectroscopy and optical microscopy imaging of synthesized samples. The SEM results showed that by adding TEOS to the PU, the cell and window size of synthesized samples decreased. This result was also observed in the optical micrographs. The bonding characteristics of PU/TEOS composites were analyzed using Raman and FT-IR spectra. According to the FT-IR spectra, the degree of phase separation (DPS) and hydrogen bonding index, R, in 800 µl TEOS/PU had the highest R and DPS factors. By adding different concentrations of TEOS to PU, the apparent density decreased but the real density increased. The total, open and closed porosity of the synthesized samples were calculated. At low loading of TEOS in PU, the open porosity of the samples increased. The PU/TEOS composites may be promising candidates for absorbing sound.