Wpływ budowy chemicznej kopolimerów poli(uretanowo-siloksanowych) na wartości swobodnej energii powierzchniowej powłok z nich otrzymywanych

• Autorzy: Król P. , Byczyński Ł.

Warianty tytułu

EN

Influence of chemical structure on the values of free surface energy of the coatings made of poly(urethane-siloxane) copolymers

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Metodą dwuetapową (prepolimerową) otrzymywano segmentowe kopolimery poli(uretanowo-siloksanowe) (PUR-PDMS). Na pierwszym etapie prowadzono poliaddycję w masie 4,4'-diizocyjanianu difenylometanu (MDI, segmenty sztywne) z glikolem polioksytetrametylenowym (PTMG, segmenty giętkie), zastępując przy tym w kolejnych szarżach - w szerokim przedziale zawartości - PTMG przez ?,?-bis(hydroksyetylenooksypropyleno)polidimetylosiloksan (PDMS, segmenty giętkie). Na drugim etapie przedłużano łańcuch tak uzyskanego prepolimeru izocyjanianowego za pomocą 1,4-butanodiolu (BD). Zsyntetyzowano w ten sposób szereg kopolimerów PUR-PDMS różniących się budową chemiczną (potwierdzoną analizą IR), ale o stałym udziale segmentów giętkich (63 % mas.) i wzrastającej hydrofobowości. Dokonano interpretacji widm IR wykorzystując natężenie wybranych pasm do ilościowej oceny składu kopolimerów oraz do charakterystyki polarności uzyskanych struktur za pomocą specjalnie w tym celu zdefiniowanego parametru strukturalnego .... Na podstawie pomiarów kątów zwilżania ? otrzymanych kopolimerów PUR-PDMS przy użyciu trzech cieczy wzorcowych wyznaczano - korzystając z modelu van Ossa-Chauhury'ego-Gooda - wartości swobodnej energii powierzchniowej (SEP) i jej składowych. Ustalono, że wprowadzenie do liniowego łańcucha polimeru PUR segmentów PDMS powoduje zmniejszenie SEP, a największy udział w tym zjawisku ma składowa polarna.

EN

Segmental poly(urethane-siloxane) (PUR-PDMS) copolymers were prepared by two-stage (prepolymer) method. In the first stage a polyaddition of 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI, rigid segments) with poly(oxytetramethylene) glycol (PTMG, soft segments) was carried in mass. In the following batches PTMG was replaced - in the wide range of amount - with ?,?-di(hydroxyethyleneoxypropylene) poly(dimethylsiloxane) (PDMS, soft segments) (Table 1). At the next stage the chain of prepared isocyanate prepolymer was extended with 1,4-butanediol (BD, soft segment). In this way a series of PUR-PDMS copolymers, differing in chemical structure (confirmed by IR analysis, Fig. 1-3) but containing the same part of soft segments (63 wt. %) and of increasing hydrophobicity, was synthesized. An interpretation of IR spectra has been done applying the intensities of selected bands for quantitative evaluation of copolymers' compositions and to characterize the polarity of the structures obtained, using specially defined structural parameter ?p (Table 3-5). The values of surface free energy (SEP) and its components were determined, using van Oss-Chauhury-Good's model, on the basis of contact angle (?) measurements for three standard liquids (Table 2). It was found that introduction of PDMS segments to the linear chain of PUR polymer caused decrease in SEP and the main role played the polar component (Table 6).

Słowa kluczowe

PL

segmentowe poliuretany; kopolimery poli(uretanowo-siloksanowe); budowa chemiczna; widma IR; swobodna energia powierzchniowa; model van Ossa-Chauhury'ego-Gooda; polarność struktur; hydrofobowość

EN

segmental polyurethanes; poly(urethane-siloxane) copolymers; chemical structure; IR spectra; surface free energy; van Oss-Chauhury-Good's model; structure polarity; hydrophobicity

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2008
• Tom: T. 53, nr 11-12
• Strony: 808--816
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz.

Twórcy

autor

Król P.

autor

Byczyński Ł.

• Politechnika Rzeszowska, Zakład Technologii Tworzyw Sztucznych, Aleje Powstańców Warszawy 6, 35-959 Rzeszów,

Bibliografia

• 1. Król R, Byczyński Ł.: Przem. Chem. 2007, 86,643.
• 2. Król R: Próg. Mater. Sci. 2007, 52,915.
• 3. Król R, Król B.: Eur. Ceram. Soc. 2006,26,2241.
• 4. Chen K.-Y., Kuo J.-E, Chen Ch.-Y.: Biomaterials 2000, 21,161.
• 5. Rościszewski R, Zielecka M.: „Silikony właściwości i zastosowanie", WNT, Warszawa 2002.
• 6. Briganti E., Łosi R, Raffi A., Scotcianti M., Munao A., Soldani G.: /. Mater Med. 2006,17,259.
• 7. Yaidya A., Chaudhurry K.: Colloid Interface Sci 2002,249,235.
• 8. Belva E, Bourbigot S., Duąuesne S., Jama C., Le Bras M., Pelegris C., Rivenet M.: Polym. Adv. Technol 2006, 17,304.
• 9. Li C.-Y, Chen J.-H., Chien R-C, Chiu W.-Y, Chen R-S., Don T.-M: Polym. Eng. Sci. 2007,47,625.
• 10. Chen H., Fan Q., Chen D., Yu X.: Appl Polym. Sci. 2001,79,295.
• 11. Fan Q., Fang J., Chen Q., Yu X.: Appl Polym. Sci. 1999,74,2552.
• 12. Chen R. S., Chang C. J., Chang Y H.: Polym. Sci. Parł A 2005,43,3482.
• 13. Khorasami M. T., Moemen Bellah S., Mirzadeh H., Sadatnia B.: Colloids Surf. B 2006, 51,112.
• 14. Goddard J. M., Hotchkiss J. H.: Próg. Polym. Sci. 2007, 32,698.
• 15. Kumar R.: Polimery 2007, 52,336.
• 16. Rudawska A., Zajchowski S.: Polimery 2007,52,453.
• 17. Kopczyńka A., Ehrenstein G. W.: Polimery 2007, 52, 666.
• 18. Stagg H. E.: The Analyst 1966,71,557.
• 19. Good J. R.: „Fundamentals of Adhesion", Dekker, New York 1991, str. 153.
• 20. Żenkiewicz M.: „Modyfikowanie warstwy wierzchniej tworzyw wielkocząsteczkowych", WNT, Warszawa 2000.
• 21. van Oss C. J.: Chem. Rev. 1988, 88, 927.
• 22. Żenkiewicz M.: Polimery 2006, 51,169.
• 23. Żenkiewicz M.: Polimery 2007,52, 760.
• 24. Król R, Król B.: Polimery 2007, 52,427.