Kompozycje epoksydowe z wykorzystaniem modyfikowanych olejów roślinnych

• Autorzy: Czub P.

Warianty tytułu

EN

Epoxy compositions with use of modified vegetable oils

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W reakcji epichlorohydryny z olejem sojowym uprzednio hydroksylowanym glikolem mono- lub dietylenowym (odpowiednio MEG albo DEG) otrzymano żywice epoksydowe o symbolach RSMEG i RSDEG. Wartości Mn i Mw tych żywic oraz stosunek Mw/Mn określono metodą GPC, a budowę chemiczną potwierdzono spektroskopowo: FT-IR, 1H NMR i 13C NMR. Grupy epoksydowe położone na końcach rozgałęzień łańcuchów głównych modyfikowanego oleju sojowego charakteryzują się większą reaktywnością niż grupy usytuowane centralnie w łańcuchach głównych. Kompozycje handlowej małocząsteczkowej żywicy epoksydowej "Ruetapox 0162" z udziałem 10-40% mas. żywic RSMEG lub RSDEG sieciowano izoforonodiaminą. Zbadano wybrane właściwości mechaniczne usieciowanych kompozycji; stwierdzono, że dodatek RSMEG w ilości 10-20% mas. do żywicy handlowej powoduje wzrost wytrzymałości na statyczne rozciąganie z jednoczesnym zachowaniem znacznej wytrzymałości na statyczne zginanie i niewielkim pogorszeniem pozostałych właściwości mechanicznych (twardości, udarności). Kompozycje o większej zawartości RSMEG i wszystkie z RSDEG charakteryzują się mniejszą wytrzymałością mechaniczną niż czysta żywica "Ruetapox 0162". Uzyskane układy wykazują stosunkowo małą chłonność wody i względnie dużą odporność chemiczną, ponadto odznaczają się zwiększoną stabilnością termiczną. Określano też wpływ temperatury oraz zawartości RSMEG na dynamiczne właściwości mechaniczne (moduł zachowawczy i współczynnik stratności) badanych produktów.

EN

Epoxy resins (RSMEG or RSDEG) (Table 1, Scheme A) were obtained in the reaction of epichlorohydrin with soybean oil previously hydroxylated with mono- or diethylene glycol (MEG or DEG, respectively). The values of Mn and Mw of these resins as well as Mn/Mw ratio were determined using GPC method (Fig. 1, Table 1) while chemical structures were confirmed by spectroscopic methods: FT-IR (Fig. 2), 1H NMR (Fig. 3) and 13C NMR (Fig. 4). Epoxy groups at the ends of branching of modified soybean oil main chains are more reactive than those placed in the main chains. The compositions of commercial low molecular weight epoxy resin "Ruetapox 0162" with 10-40 wt. % of RSMEG or RSDEG resin were cured with isophoronediamine. Selected mechanical properties of cured compositions were tested (Table 2). It was found that RSMEG addition to the commercial resin, in the amount of 10-20 wt. % caused increase in static tensile strength with significant static flexural strength being kept and slight deterioration of the other mechanical properties (hardness and impact strength). Compositions with higher contents of RSMEG resin and all containing RSDEG show lower mechanical strength than "Ruetapox 0162" itself. The compositions prepared show rather low water absorption and relatively high chemical resistance (Table 3) and, additionally, improved thermal stability (Table 4). The effects of temperature and RSMEG content on dynamic mechanical properties (storage modulus and loss factor) of the products were also determined (Fig. 5).

Słowa kluczowe

PL

epoksydowany olej sojowy; małocząsteczkowe żywice epoksydowe; modyfikacja; właściwości termiczne; właściwości mechaniczne; odporność chemiczna; chłonność wody

EN

epoxidized soybean oil; low molecular weight epoxy resins; modification; thermal properties; mechanical properties; chemical resistance; water absorption

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2008
• Tom: T. 53, nr 3
• Strony: 182--189
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz.

Twórcy

autor

Czub P.

• Politechnika Krakowska, Katedra Chemii i Technologii Tworzyw Sztucznych, ul. Warszawska 24, 31-155 Kraków,

Bibliografia

• 1. Gan L. H., Goh S. H., Ooi K. S.: J. Am. Oil Chem. Soc. 1992, 69, 347.
• 2. Khot S. N., Lascala J. J., Can E., Morye S. S., Williams G. I., Palmese G. R., Kusefoglu S. H., Wool R. P.: J. Appl. Polym. Sci. 2001, 82, 703.
• 3. Guo A., Cho Y., Petrović Z. S.: J. Polym. Sci.: Part A: Polym. Chem. 2000, 38, 3900.
• 4. Gaweł I., Niczke Ł., Czechowski F.: Polimery 2007, 52, 658.
• 5. Pat. ang. 953 422 (1964).
• 6. Park S. J., Jin F. L., Lee J. R., Shin J. S.: Eur. Polym. J. 2005, 41, 231.
• 7. Mustata F., Bicu I., Cascaval C. N.: J. Polym. Eng. 1997, 17, 491.
• 8. Czub P.: Polimery 2006, 51, 821.
• 9. Miyagawa H., Mohanty A. K., Misra M., Drzal L. T.: Macromol. Mater. Eng. 2004, 289, 629.
• 10. Shabeer A., Garg A., Sundararaman S., Chandreshekhara K., Flanigan V., Kapila S.: J. Appl. Polym. Sci. 2005, 98, 1772.
• 11. Parzuchowski P. G., Jurczyk-Kowalska M., Ryszkowska J., Rokicki G.: J. Appl. Polym. Sci. 2006, 102, 2904.
• 12. Gruber B., Hofer R., Kluth H., Meffert A.: Fat. Sci. Technol. 1987, 89, 147.
• 13. Czub P.: Macromol. Symp. 2006, 242, 60.
• 14. Czub P.: Macromol. Symp. 2006, 245/246, 533.
• 15. Zgłosz. pat. P-372 402 (2005).
• 16. Zgłosz. pat. P-372 612 (2005).
• 17. Czub P., Bończa-Tomaszewski Z., Penczek P., Pielichowski J.: „Chemia i technologia żywic epoksydowych”, wyd. IV, WNT, Warszawa 2002.
• 18. Garcia F. G., Soares B. G.: Polym. Test. 2003, 22, 51.
• 19. Ren H., Sun J., Wu B., Zhou Q.: Polym. Degrad. Stab. 2007, 92, 956.