Synthesis and characterization of cross-linked poly(esterurethane)s for elastomeric bearings

• Autorzy: Oprea S.

Warianty tytułu

PL

Otrzymywanie i charakterystyka usieciowanych elastomerycznych poli(estrouretanów) przeznaczonych na elementy nośne

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Cross-linked poly(esterurethane) elastomers (PEURs) have been synthesized in a two-step synthesis. In the first step poly(ethylene adipate) diol was reacted with 4,4'-diphenyl-methane diisocyanate, then the obtained prepolymers were chain extended with bifunctional precursor (1,3-propane diol or 1,5-pentane diol) chains and a trifunctional cross-linker (glycerine) at stoichiometric ratios, resulting in a series of cross-linked products with various hard segment (HS) of various structure and content. Their thermal and mechanical properties were determined. Due to phase separation and cross-linked hard segments, propane diol based polyurethane exhibited high mechanical properties. The replacement of propane diol with pentane diol had a negative effect on these mechanical properties. The described cross-linked PEURs possessed strain/shape recovery properties.

PL

Usieciowane elastomeryczne poli(estrouretany) (PEUR) otrzymywano w wyniku dwuetapowego procesu obejmującego syntezę prepolimeru w reakcji diolu na podstawie poli(adypinianu etylenu) (PEA, c. cz. 2000) z 4,4'-diizocyjanodifenylometanem (MDI) i następnie przedłużanie łańcucha tego prepolimeru z zastosowaniem 1,3-propanodiolu (D) bądź 1,5-pentanodiolu (PD) z jednoczesnym sieciowaniem przy użyciu gliceryny (Gly) (tabela 1). Uzyskano w ten sposób próbki PEUR (D1-D3 oraz PD1-PD3) różniące się zawartością oraz budową segmentów "twardych" i twardością (tabela 2). Scharakteryzowano widma IR tych produktów (rys. 2 i 3), ich właściwości cieplne (rys. 4, tabela 3) oraz przebieg krzywych rozciągania (rys. 5). Szczegółowo przeanalizowano zachowanie się PEUR w próbach odkształcania pod wpływem sił ścinających (warunki quasi-statyczne, amplituda 5 lub 50 kN, rys. 7-10). Zastąpienie D przez PD znacznie pogarsza właściwości mechaniczne produktów. Opisywane usieciowanie PEUR poddane działaniu naprężeń odkształcających mają zdolność powrotu do pierwotnego kształtu.

Słowa kluczowe

EN

poly(esterurethane)s; cross-linking; mechanical properties; thermal behavior; shearing stress deformation; shape recovery

PL

polieterouretany; elastomery; sieciowanie; właściwości mechaniczne; właściwości cieplne; naprężenie inicjujące; powrót przekształceniowy

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2010
• Tom: T. 55, nr 9
• Strony: 634--640
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz., wykr.

Twórcy

autor

Oprea S.

• "Petru Poni" Institute of Macromolecular Chemistry, Grigore Ghica Voda Alley No. 41A, 700487, Iasi, Romania,

Bibliografia

• 1. Nielsen L. E., Landel R. R: „Mechanical Properties of Polymers and Composites”, 2nd edition, Marcel Dekker, Inc., New York 1994.
• 2. Nashif A. D., Jones D. I., Henderson J. P.: „Vibration Damping”, Wiley, New York 1985.
• 3. Jeong H. M., Kim B. K., Choi Y. J.: Polymer 2000, 41, 1849.
• 4. Li R, Chen Y, Zhu W., Zhang X., Xu M.: Polymer 1998, 39, 6929.
• 5. Świerz-Motysia B., Pielichowski K.: Polimery 2005, 50, 601.
• 6. Kim B. K., Shin Y. J., Cho S. M., Jeong H. M.: J. Polym. Sci. Part B: Polym. Phys. 2000, 38, 2652.
• 7. Jeong H. M., Lee J. B., Lee S. Y, Kim B. K.: J. Mater. Sci. 2000, 35, 279.
• 8. Jeong H. M., Ahn B. K., Kim B. K.: Polym. Int. 2000, 49, 1714.
• 9. Janik H., Balas A.: Polimery 2009, 54, 195.
• 10. Lu X., Hou M., Gao X., Chen S.: Polymer 1993, 35, 2511.
• 11. Lukaszczyk J., Jelonek P., Trzebicka B.: Polimery 2008, 53, 433.
• 12. Jasińska L., Masiulanis B.: Polimery 2006, 51, 12.
• 13. Hepburn C: „Polyurethane elastomers”, 2. ed., Elsevier Science Publishers, London 1991.
• 14. Oprea S.: J. Mater. Sci. 2008, 43, 5274,
• 15. Lee D. K., Tsai H. B., Tsai R. S., Chen P. H.: Polym. Eng. Sci. 2007, 47, 695.
• 16. Urayama K., Yokoyama K., Kohjiya S.: Polymer 2000, 41, 3273.
• 17. Bonart R.: J. Macromol. Sci. - Phys. 1968, B2(1), 115.
• 18. Wang C. B., Cooper S. L.: Macromolecules 1983, 16, 775.
• 19. Tobushi H., Hara H., Yamada E., Hayashi S.: Smart Mater. Struct. 1996, 4, 483.
• 20. Chen T. K., Chui J. Y, Shieh T. S.: Macromolecules 1997, 30, 5068.
• 21. Oprea S.: Polimery 2009, 54, 120.
• 22. Van Bogart J. W. C., Lilaonitkul A., Lerner L. E., Cooper S. L.: J. Macromol. Sci. - Phys. 1980, B17(2), 267.
• 23. Chamberlim Y, Pascault J. P.: J. Polym. Sci. Polym. - Phys. 1984, 22, 1835.
• 24. Bogart J. W. C., Bluemke D. A., Cooper S. L.: Polymer 1981, 22, 1428.
• 25. Ryan A. J., Macosko C. W, Bras W: Macromolecules 1992, 25, 6277.
• 26. Hudgins R. G.: Polym. Eng. Sci. 2006, 46, 919.
• 27. Jain S. K., Thakkar S. K.: J. Inst. Eng. Civil Engineering 2003, 84, 110.