The influence of hard segment crosslinking on the morphology and mechanical properties of segmented poly(ester-urethanes)

• Autorzy: Janik H. , Vancso J.

Warianty tytułu

PL

Wpływ usieciowania segmentów sztywnych na morfologię i właściwości mechaniczne segmentowych poliestrouretanów

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The morphology and mechanical properties of uncrosslinked (PUR-unc) and hard segment crosslinked (PUR-c) segmented polyester-urethanes (PUR) obtained with DABCO catalyst were investigated. The crosslinking was introduced by using 60 wt. % of trimethylol propane (TMP) in the mixture with butanediol. The morphology of bulk samples was studied with the use of AFM. Uncrosslinked PUR was characterized by a morphology in which hard-segment domains were inhomogeneously distributed in the whole sample. They created hard-segment rich aggregates (in the range of 70-380 nm diameter) which were connected to each other. Hard-segment crosslinked PUR showed spherical domains in the range of 20 nm diameter. They were homogeneously distributed in a soft-segment rich matrix and no other aggregates were present. The mechanical properties such as stress at 100 % of elongation, tensile strength, elongation at break, permanent set and tensile hysteresis percent (Ht) were compared. All studied parameters changed clearly after crosslinking excluding Ht, which only changed slightly.

PL

Zbadano i porównano morfologię (rys. 1 i 2) oraz właściwości mechaniczne segmentowych poliestrouretanów - nieusieciowanego (PUR-unc) i usieciowanego (PUR-c). PUR-unc otrzymano z modyfikowanego 4,4'-diizocyjanianodifenylometanu, a,w-dihydroksypoli(adypinianu etylenowego) oraz 1,4-butanodiolu jako przedłużacza łańcucha. W syntezie PUR-c dodano do butanodiolu 60 % mas. trimetylolopropanu. Morfologię próbek zbadano w mikroskopie sił atomowych (AFM). W PUR-unc o złożonej morfologii występowały niejednolicie rozmieszczone domeny o wymiarach 10-15 nm tworzące agregaty (fazę ciągłą) w postaci połączonych mostkami globul o wymiarach 70-380 nm (rys. 1). W PUR-c były obecne jedynie domeny segmentów sztywnych, równomiernie rozmieszczone w całej próbce (rys. 2). Sieciowanie PUR spowodowało znaczną zmianę właściwości mechanicznych [naprężenia przy 100-proc. wydłużeniu, wytrzymałości przy rozciąganiu, wydłużenia względnego, wydłużenia trwałego oraz procentu histerezy (Ht)] (tabela 1). Najmniejsze zmiany po wprowadzeniu usieciowania zaobserwowano w przypadku Ht.

Słowa kluczowe

EN

segmented crosslinked polyester-urethanes; atomic force microscopy (AFM); morphology; mechanical properties; polyurethanes

PL

segmentowe usieciowane poliestrouretany; mikroskopia sił atomowych; morfologia; właściwości mechaniczne; poliuretany

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2005
• Tom: T. 50, nr 2
• Strony: 139--142
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Janik H.

• Gdańsk University of Technology, Chemical Faculty, Polymer Technology Department, ul. Narutowicza 11/12, 80-952 Gdańsk, Poland

autor

Vancso J.

• Twente Universiteit, Chemical Faculty, 75 200 Enschede, The Nederland

Bibliografia

• 1. Liang Z. X., Yan X. Z., Cai Z. G., Yang P. Q., Li Q. X.: Polym. Adv. Technol. 1995, 6, 740.
• 2. Huang S. L., Chao M. S., Lai Y. Y.: Eur. Polym. J. 1998, 34, 469.
• 3. Kaminski A. M., Urban M. W.: J. Coat. Technol. 1997, 69, No 872, 55.
• 4. Jayabalan M., Shunmugakumar N.: Medical Progress Trough Technology 1994, 20, 261.
• 5. Smith T. L., Magnusson A. B.: J. Polym. Sci. 1960, 42, 291.
• 6. Kothandaraman H., Venkatarao K., Thanoo B. C.: Polym. J. 1989, 21, 829.
• 7. Petrovic Z. S., Ilavsky M., Dusek K., Vidakovic M., Javni I.: J. Appl. Polym. Sci. 1991, 42, 391.
• 8. Petrovic Z. S., Javni I., Banhegy G.: J. Polym. Sci. Polym. Phys. 1998, 36, 221.
• 9. Petrovic Z. S., Javni I., Banhegy G.: J. Polym. Sci. Polym. Phys. 1998, 36, 237.
• 10. Tsai Y., Yu T., Tseng Y.: Polym. Intern. 1998, 47, 445.
• 11. Desai A., Thakore I. M., Sarawade B. D., Devi S.: Eur. Polym. J. 2000, 36, 711.
• 12. Desai A., Thakore I. M., Sarawade B. D., Devi S.: Eur. Polym. J. 2000, 75, 167.
• 13. Chiou B., Schoen P.: J. Appl. Polym. Sci. 2002, 83, 212.
• 14. Cibanu C., Han X., Cascaval C.: J. Appl. Polym. Sci. 2003, 87, 1856.
• 15. Oudot R., Grivet M., Grohens Y., Chambaudet A.: Radiation Chem. 2002, 63, 93.
• 16. Chen-Tsai C. H. Y., Thomas E. L., MacKnight W., Schneider N. S.: Polymer 1986, 27, 659.
• 17. Chang A., Briber R. M., Thomas E. L.: Polymer 1982, 23, 1060.
• 18. Janik H., Foks J.: Progr. Colloid Polym. Sci. 1992, 90, 241.
• 19. Walsh S. J., Higgins J. S.: Polym. J. 1979, 20, 951.
• 20. Russo R., Thomas E. L.: J. Macromol. Sci.-Phys. 1983, B-22/4, 553.
• 21. Fridman J. D., Thomas E. L.: Polymer 1980, 21, 388.
• 22. Tocha E., Janik H., Petrovic Z., Vancso J.: J. Macromol. Sci. Phys. 2002, B41, 1291.
• 23. Foks J., Janik H., Russo R.: Eur. Polym. J. 1990, 26, 309.
• 24. Smith T.: J. Polym. Sci. Phys. Ed. 1974, 12, 1825.