Supermolecular structure, morphology and physical properties of urea-urethane elastomers

• Autorzy: Ryszkowska J.

Warianty tytułu

PL

Struktura nadcząsteczkowa, morfologia i właściwości fizyczne elastomerów uretanowo-mocznikowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

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.

Słowa kluczowe

EN

polyurethanes; elastomers; polyurea-urethanes; phase structure; morphology; atomic force microscopy (AFM); quantitative image analysis

PL

poliuretany; elastomery; poli(uretano-mocznik); struktura nadcząsteczkowa; morfologia; mikroskopia sił atomowych; analiza ilościowa obrazów

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2012
• Tom: T. 57, nr 11-12
• Strony: 775--785
• Opis fizyczny: rys., wykr., Bibliogr. 56 poz.

Twórcy

autor

Ryszkowska J.

• Politechnika Warszawska Wydział Inżynierii Materiałowej ul. Wołoska 141, 02-507Warszawa,

Bibliografia

• [1] Foks J., Michler G., Nauman I.: Polymer 1987, 28, 2195.
• [2] Foks J., Janik H.: Technomic Publ. Co. Inc. Lancaster, Bazylea 1992, 11, 137.
• [3] Tocha E., Janik H., Debowski M., Vancso G. J.: J. Macromol. Sci. Phys. 2002, B41, 1291.
• [4] Abouzahr S., Wilkes G. L., Ophir Z.: Polymer 1982, 23, 1077.
• [5] Briber R. M., Thomas E. L.: J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 1985, 23, 1915.
• [6] Christenson C. P., Harthcock M. A., Meadows M. D., et al.: J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 1986, 24, 1401.
• [7] Koberstein J. T., Galambos A. F.: Macromolecules 1992, 25, 5618.
• [8] Li C., Goodman S. L., Albrecht R. M., Cooper S. L.: Macromolecules 1988, 21, 2367.
• [9] Yeh F., Hsiao B. S., Sauer B. S., Michel S., Siesler H. W.: Macromolecules 2003, 36, 1940.
• [10] Wang C. B., Cooper S. L.: Macromolecules 1983, 16, 775.
• [11] Martin D. J., Meijs G. F., Gunatillake P. A., Yozghatlian J., Renwick G. M.: J. Appl. Polym. Sci. 1999, 71, 937.
• [12] Kongpun T., Kojio K., Furukawa M.: J. Appl. Polymer Sci. 2009, 113, 1454.
• [13] Eceiza A., Larraòaga M., De la Caba K., Kortaberria G., Marieta C., Corcuera M. A., Mondragon I.: J. Appl. Polymer Sci. 2008, 108, 3092.
• [14] Lee M., Hong S. C., Lee S. W.: Polym. Eng. Sci. 2007, 47, 439.
• [15] Sekkar V., Gopalakrishnan S., Devi K. A.: Eur. Polym. J. 2003, 39, 1281.
• [16] Subramani S., Cheong I. W., Kim J. H.: Prog. Org. Coat. 2004, 51, 329.
• [17] D’Arlas B. F., Rueda L., De la Caba K., Mondragon I., Eceiza A.: Polym. Eng. Sci. 2008, 3, 519.
• [18] Król P.: Prog. Mater. Sci. 2007, 50, 915.
• [19] Sarier N., Onder E.: Thermochim. Acta 2007, 454, 90.
• [20] Christenson E. M., Anderson J. M., Hiltner A.: Corr. Eng. Sci. Technol. 2007, 42, 312.
• [21] Urbano J., Manzarbetia F., Caramelo C.: J. Vasc. Interv. Radiol. 2008, 19, 189.
• [22] Król P., Pilch-Pitera B.: J. Appl. Polym. Sci. 2008, 107, 1439.
• [23] Lyu S., Grailer T., Belu A., Schley J., Bartlett T., Hobot C., et al.: Polymer 2007, 48, 6049.
• [24] Yeganeh H., Hojati-Talemi P.: Polym. Degrad. Stab. 2007, 92, 480.
• [25] Pukánszky Jr. B., Bagdi K., Tóvölgyi Z., Varga J., Botz L., Hudak S., Dóczi T., Pukánszky B.: Eur. Polym. J. 2008, 44, 2431.
• [26] Kojio K., Nakashima S., Furukawa M.: Polymer 2007, 48, 997.
• [27] Stanford J. L., Still R. H., Wilkinson A. N.: Polymer 2003, 44, 3985.
• [28] Pompe G., Pohlers A., Pötschke P., Pionteck J.: Polymer 1998, 39, 5147.
• [29] Rueda-Larraz L., Fernandez d’Arlas B., Tercjak A., Ribes A., Mondragon I., Eceiza A.: Europ. Polym. J. 2009, 45, 2096.
• [30] Mishra A. K., Chattopadhyay D. K., Sreedhar B., Raju K. V. S. N.: Prog. Organic Coat. 2006, 55, 231.
• [31] Korley L. T. J., Pate B. D., Edwin L., Thomas E. L., Paula T., Hammond P. T.: Polymer 2006, 47, 3073.
• [32] Wilkes G. L., Abouzahr S.: Macromolecules 1981, 14, 456.
• [33] Wang G., Fang B., Zhang Z.: Polymer 1994, 35, 3178.
• [34] Skarja G. A., Woodhouse K. A.: J. Appl. Polym. Sci. 2000, 75, 1522.
• [35] Yen M. S., Cheng K. L.: J. Appl. Polym. Sci. 1994, 52, 1707.
• [36] Sonnenschein M. F., Lysenko Z., Brune D. A.,Wendt B. L., Schrock A. K.: Polymer 2005, 46, 10158.
• [37] Ryszkowska J.: „Structure and properties of urea-urethane polymers from crystalline ester-isocyanate prepolymers”, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2000, in polish.
• [38] Gruin I., Ryszkowska J., Boczkowska A., Markiewicz B.: Polimery 1994, 39, 226.
• [39] LubasW., Gruin I.: Polimery 1987, 32, 484.
• [40] Ryoe J.: “Stereology of Materials”, Kraków, Poland: Fotobit Design; 1995.
• [41] Tien Y. I., Wei K. H.: Polymer 2001, 42, 3213.
• [42] Pretsch T., Jakob I., Müller W.: Polym. Degrad. Stab. 2009, 94, 61.
• [43] Ryszkowska J.: “The role of chemical structure and production process in morphology formation and polyurethanes materials properties”, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2011, in polish.
• [44] Li C., Goodman C. L., Albrecht R. M., Cooper C. L.: Polymer 1988, 21, 2367.
• [45] Petrovic Z., Ferguson J.: Prog. Polym. Sci. 1991, 16, 695.
• [46] Koberstein J. T., Leung L. M.: Macromolecules 1992, 25, 6195.
• [47] Li Y., Gao T., Chu B.: Macromolecules 1992, 25, 1737.
• [48] Clough S. B., Schneider N. S., King A. O.: J. Macromol. Sci. Phys. 1968, B2, 641.
• [49] Saiani A., Rochas C., Eeckhaut G., Daunch W. A., Leenslag J.-W., Higgins J. S.: Macromolecules 2004, 37, 1411.
• [50] Chen K. S., Yu T. L., Tseng Y. H.: J. Polym. Sci. A: Polym. Chem. 1999, 37, 2095.
• [51] Koberstein J. T., Russell T. P.: Macromolecules 1986, 19, 7140.
• [52] Koberstein J. T., Galambos A. F.: Macromolecules 1992, 25, 5618.
• [53] Wilkes G. L., Emerson J. A.: J. Appl. Phys. 1976, 47, 4261.
• [54] Ryan A. J., Macosko C.W., BrasW.: Macromolecules 1992, 25, 6277.
• [55] Blundell D. J., Eeckhaut G., Fuller W., Mahendrasingam A., Martin C.: J. Macromol. Sci. Phys. 2004, B43, 125.
• [56] Blundell D. J., Eeckhaut G., Fuller W., Mahendrasingam A., Martin C.: Polymer 2002, 43, 5197.