Investigation of Fe₃0₄/AEAP supermagnetic nanoparticles on the morphological, thermal and magnetite behavior of polyurethane rigid foam nanocomposites

• Autorzy: Nikje M. M. A. , Noruzian M. , Moghaddam S. T.

Identyfikatory

DOI

10.14314/polimery.2015.026

Warianty tytułu

PL

Wpływ dodatku supermagnetycznych nanocząstek Fe₃0₄/AEAP na morfologię, termiczne i magnetyczne właściwości nanokompozytów sztywnych pianek poliuretanowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Novel, magnetic, polyurethane, rigid foam nanocomposites were synthesized by incorporation of surface modified iron oxide nanoparticles with n-(2-aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane (AEAP) via a one shot method. The resulting data showed remarkable improvements in the thermal, as well as magnetic, properties of the nanocomposites when nanoparticles were incorporated into the polymer matrix. The prepared nanocomposites were characterized by Scanning Electron Microscopy (SEM), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR), Vibrating Sample Magnetometry (VSM), Thermomechanical Analysis (TMA) and Thermogravimetric Analysis (TGA). The effect of different amounts of Fe₃O₄/AEAP on the thermal and magnetic behavior of the resultant nanocomposite was investigated and the optimum percentage of the nanostructures in the foam formulation was defined.

PL

Nowe, magnetyczne nanokompozyty otrzymano metodą jednoetapową, wprowadzając do matrycy poliuretanowej (PUR) modyfikowane powierzchniowo nanocząstki żelaza (Fe₃O₄/AEAP). Badano wpływ dodatku różnej ilości nanocząstek magnetycznych na morfologię, właściwości termiczne i magnetyczne wytworzonych materiałów. Otrzymane sztywne pianki poliuretanowe zawierające cząstki Fe₃O₄/AEAP badano metodami skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM), spektroskopii w podczerwieni z transformacją Fouriera (FT-IR), magnetometrii zwirującą próbką (VSM), analizy termomechanicznej (TMA) oraz termograwimetrycznej (TGA). Na podstawie uzyskanych wyników stwierdzono, że wprowadzone do matrycy poliuretanowej magnetyczne cząstki zmodyfikowanego tlenku żelaza wpłynęły korzystnie na termiczne i magnetyczne właściwości otrzymanych nanokompozytów sztywnych pianek poliuretanowych.

Słowa kluczowe

EN

magnetic nanocomposite; polyurethane rigid foam; iron oxide; sol-gel method; surface functionalization

PL

nanokompozyty magnetyczne; sztywne pianki poliuretanowe; tlenek żelaza; metoda zol-żel; funkcjonalizacja powierzchni

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2015
• Tom: T. 60, nr 1
• Strony: 26--32
• Opis fizyczny: Bibliogr. 34 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Nikje M. M. A.

• Imam Khomeini International University, Faculty of Science, Department of Chemistry, Qazvin, Iran, PO Box: 288

autor

Noruzian M.

• Imam Khomeini International University, Faculty of Science, Department of Chemistry, Qazvin, Iran, PO Box: 288

autor

Moghaddam S. T.

• Imam Khomeini International University, Faculty of Science, Department of Chemistry, Qazvin, Iran, PO Box: 288

Bibliografia

• [1] Zia K.M., Bhatti H.N., Ahmad Bhatti I.: React. Funct. Polym. 2007, 67, 675. http://dx.doi.org/10.1016/j.reactfunctpolym.2007.05.004
• [2] Silvestri A., Serafini P.M., Sartori S., Ferrando P., Boccafoschi F., et al.: Appl. Polym. Sci. 2011, 122, 3661. http://dx.doi.org/10.1002/app.34779
• [3] Fan H., Tekeei A., Suppes G. J., Hsieh F. H.: Appl. Polym. Sci. 2013, 127, 1623, http://dx.doi.org/10.1002/app.37508
• [4] Choi J., Kim D., Ryu K., Lee H. I., Jeong H., Shin C., Kim J., Kim B.: Macromol. Res. 2011, 19, 809. http://dx.doi.org/10.1007/s13233-011-0801-4
• [5] Pei A., Malho J.M., Ruokolainen J., Zhou Q., Berglund L.A.: Macromolecules 2011, 44, 4422. http://dx.doi.org/10.1021/ma200318k
• [6] Apyari V.V., Volkov P.A., Dmitrienko S.G.: Adv. Nat. Sci.: Nanosci. Nanotechnol. 2012, 3, 015001. http://dx.doi.org/10.1088/2043-6262/3/1/015001
• [7] Mohammadi A., Barikani M., Barmar M.: Mater. Sci. 2013, 48, 7493. http://dx.doi.org/10.1007/s10853-013-7563-7
• [8] Akbarzadeh A., Samiei M., Davaran S.: Nanoscale. Res. Lett. 2012, 7, 144. http://dx.doi.org/10.1186/1556-276X-7-144
• [9] Batlle X., Perez N., Guardia P., Iglesias O., Labarta A., et al.: Appl. Phys. 2011, 109, 07B524. http://dx.doi.org/10.1063/1.3559504
• [10] Du G.H., Liu Z.L., Xia X., Chu Q., Zhang S.M.: Sol-Gel Sci. Technol. 2006, 39, 285. http://dx.doi.org/10.1007/s10971-006-7780-5
• [11] Ahangaran F., Hassanzadeh A., Nouri S.: Int. Nano Lett. 2013, 3, 23. http://dx.doi.org/10.1186/2228-5326-3-23
• [12] Emadi M., Shams E., Amini M.K.: J. Chem. 2013, 2013, 10. http://dx.doi.org/10.1155/2013/787682
• [13] Guo Z., Kim T.Y., Lei K., Pereira T., Sugar J.G., Hahn H.T.: Compos. Sci. Technol. 2008, 68, 164. http://dx.doi.org/10.1016/j.compscitech.2007.05.031
• [14] Kotal M., Srivastava S.K., Manu S.K., Saxena A.K., Pandey K.N.: Polym. Int. 2013, 62, 728. http://dx.doi.org/10.1002/pi.4354
• [15] Milani M.A., González D., Quijada R., Basso N.R.S., Cerrada M.L., et al.: Compos. Sci. Technol. 2013, 84, 1. http://dx.doi.org/10.1016/j.compscitech.2013.05.001
• [16] Sahoo N.G., Rana S., Cho J.W., Li L., Chan S.H.: Prog. Polym. Sci. 2010, 35, 837. http://dx.doi.org/10.1016/j.progpolymsci.2010.03.002
• [17] Alavi Nikje M.M., Farahmand Nejad M.A., Shabani K., Haghshenas M.: Colloid Polym. Sci. 2013, 291, 903. http://dx.doi.org/10.1007/s00396-012-2808-6
• [18] Ahn T., Kim J.H., Yang H.M., Lee J.W., Kim J.D.: Phys. Chem. C. 2012, 116, 6069. http://dx.doi.org/10.1021/jp211843g
• [19]Mendoza-Bello S., Morales-Luckie R., Flores-Santos L., Hinestroza J., Sanchez-Mendieta V.: Nanopart. Res. 2012, 14, 1242. http://dx.doi.org/10.1007/s11051-012-1242-5
• [20]Wu S., Sun A., Zhai F., Wang J., Xu W., Zhang Q., Volinsky A.A.: Mater. Lett. 2011, 65, 1882. http://dx.doi.org/10.1016/j.matlet.2011.03.065
• [21] Ma M., Zhang Y., YuW., Shen H.Y., Zhang H.Q., Gu N.: Colloids Surf. A: Physicochem. Eng. Asp. 2003, 212, 219. http://dx.doi.org/10.1016/S0927-7757(02)00305-9
• [22] Feng B., Hong R.Y.,Wang L.S., Guo L., Li H.Z., et al.: Colloids Surf. A: Physicochem. Eng. Asp. 2008, 328, 52. http://dx.doi.org/10.1016/j.colsurfa.2008.06.024
• [23] Kassaee M., Masrouri H., Movahedi F.: Appl. Catal. A: Gen. 2011, 395, 28. http://dx.doi.org/10.1016/j.apcata.2011.01.018
• [24] Zhou L., Li G., An T., Li Y.: Res. Chem. Intermed. 2010, 36, 277. http://dx.doi.org/10.1007/s11164-010-0134-5
• [25] Sriram V., Sundar S., Dattathereyan A., Radhakrishnan G.: React. Funct. Polym. 2005, 64, 25. http://dx.doi.org/10.1016/j.reactfunctpolym.2005.04.005
• [26] Tsai M.H., Huang S.L., Liu S.J., Chen C.J., Chen P.J., Chen S.H.: Desalination 2008, 233, 191. http://dx.doi.org/10.1016/j.desal.2007.09.042
• [27] Narine S., Kong X., Bouzidi L., Sporns P.: Amer. Oil. Chem. Soc. 2007, 84, 65. http://dx.doi.org/10.1007/s11746-006-1008-2
• [28] Wang Z., Zhou Y., Sun Y.: J. Inorg. Organomet. Polym. 2009, 19, 202. http://dx.doi.org/10.1007/s10904-008-9234-8
• [29] Mythili C.V., Retna A.M., Gopalakrishnan S.: Bull. Mater. Sci. 2004, 27, 235. http://dx.doi.org/10.1007/BF02708512
• [30] Zammarano M., Krämer R.H., Harris R., Ohlemiller T.J., Shields J.R., et al.: Polym. Adv. Technol. 2008, 19, 588. http://dx.doi.org/10.1002/pat.1111
• [31] Bikiaris D.: Thermochimica Acta 2011, 523, 1. http://dx.doi.org/10.1016/j.tca.2011.06.010
• [32] Prociak A., Pielichowski J., Sterzynski T.: Polym. Test. 2000, 19, 705. http://dx.doi.org/10.1016/S0142-9418(99)00042-2
• [33] Tang Z., Maroto-Valer M.M., Andrésen J.M., Miller J.W., Listemann M.L., et al.: Polym. 2002, 43, 6471. http://dx.doi.org/10.1016/S0032-3861(02)00602-X
• [34] Han X., Zeng C., Lee L.J., Koelling K.W., Tomasko D.L.: Polym. Eng. Sci. 2003, 43, 1261. http://dx.doi.org/10.1002/pen.10107