Kompozyty poliuretanowe z nanokrzemionką modyfikowaną grupami izocyjanianowymi

Ryszkowska, J.; Waśniewski, B.; Pytel, A.; Zielecka, M.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Kompozyty poliuretanowe z nanokrzemionką modyfikowaną grupami izocyjanianowymi

Autorzy

Ryszkowska J. , Waśniewski B. , Pytel A. , Zielecka M.

Wybrane pełne teksty z tego czasopisma

https://ichp.vot.pl/index.php/p

Identyfikatory

Warianty tytułu

Polyurethane composites with nanosilica modified with isocyanate groups

Języki publikacji

Abstrakty

W procesie polimeryzacji wytworzono in situ nanokompozyty z osnową poliuretanową napełniane niemodyfikowaną lub modyfikowaną grupami NCO nanokrzemionką. Wymiary nanocząstek analizowano na podstawie zmian poziomu potencjału Zeta. Przy użyciu metody HR SEM obserwowano strukturę otrzymanych cząstek nanokrzemionki a także strukturę kompozytów oceniając stopień zdyspergowania nanonapełniacza w osnowie. Budowę nanokompozytów potwierdzono widmami FT-IR oraz metodą DSC. Oznaczono temperaturę zeszklenia, badano zależność odporności na zużycie ścierne, kąta zwilżania, gęstości, a także właściwości wytrzymałościowych uzyskiwanych materiałów od udziału i rodzaju użytej nanokrzemionki. Wprowadzenie do osnowy z PUR nanonapełniacza ogranicza separację fazową segmentów giętkich i sztywnych w poliuretanie. Korzystne ze względu na wytrzymałość mechaniczną jest napełnianie PUR 1 lub 2 % mas. nanokrzemionki, w takich warunkach wzrasta również odporność na ścieranie wytwarzanych materiałów.

Nanocomposites with polyurethane matrix filled with non-modified silica or silica modified with isocyanate groups were prepared in situ, in polymerization processes. Nanoparticles dimensions were evaluated on the basis of Zeta potential changes (Fig. 2, 3). The structures of nanosilica (Fig. 1) and nanocomposites obtained (Fig. 7, 8) were observed using HR SEM method. The degree of nanofiller distribution in the matrix was evaluated (Fig. 6). The structures of nanocomposites were confirmed by FT-IR spectra (Fig. 4, 5) and DSC method (Fig. 9, 10). Glass transition temperature has been determined (Fig. 11). The effects of the type and amount of silica used on abrasion resistance, contact angle, density and tensile properties of the materials obtained (Fig. 12-17, Table 1) were investigated. An introduction of nanofiller to PUR matrix limits the phase separation of soft and hard segments in polyurethane. Filling of PUR with 1 or 2 wt. % of nanosilica improves mechanical strength of polyurethanes as well as their abrasion resistance.

Słowa kluczowe

nanokompozyt poliuretan nanokrzemionka funkcjonalizacja powierzchni grupy izocyjanianowe właściwości zużycie ścierne

nanocomposite polyurethane nanosilica surface functionalization isocyanate groups properties abrasive wear

Wydawca

Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej

Czasopismo

Polimery

Rocznik

2009

Tom

T. 54, nr 10

Strony

737--746

Opis fizyczny

Bibliogr. 49 poz.

Twórcy

autor

Ryszkowska J.

autor

Waśniewski B.

autor

Pytel A.

autor

Zielecka M.

Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Materiałowej, ul. Wołoska 141, 02-507 Warszawa., jrysz@pw.edu.pl

Bibliografia

1. Yan C, Jude O. I.: Chem. Mater. 1999,11,1218.
2. Wang Y. T., Chang T. C., Hong Y. S., Chen H. B.:, Tliennochim. Ada 2003, 397, 219.
3. Ogoshi T., Itoh H., Kim K.-M., Chujo Y: Macromolecules 2002, 35, 334.
4. Shang X. Y, Zhu Z. K., Yin J., Ma X. D.: Chem. Mater. 2002,14,71.
5. Mafejka L., Duek K., Plestil J., Kriz J., Lednicky R: Polymer 1999, W, 171.
6. Huang Z. H., Qiu K. Y: Polymer 1997, 38, 521.
7. Yu Y Y, Chen C. Y, Chen W. C.: Polymer 2003,44,593.
8. Zhou S. X., Wu L. M, Sun J., Shen W. D.: Prog. Org. Coat. 2002, 45, 33.
9. Yu Y Y, Chen W. C.: Mater. Chem. Phys. 2003, 82, 388.
10. Pu Z. C., Mark J. E.: Chem. Mater. 1997, 9, 2442.
11. Chen Y, Iroh J. O.: Chem. Mater. 1999,11,1218.
12. Chan C. K., Peng S. L., Chu L M., Ni S. C.: Polymer 2001,42,4189.
13. Hsiue G. H., Kuo W. J., Huang Y. P., Jeng R. J.: Polymer 2000, 41, 2813.
14. Gao Y, Choudhury N. R., Dutta N., Matisons J., Reading M., Delmotte L.: Chem. Mater. 2001,13, 3644.
15. Xiong M. N., You B., Zhou S. X., Wu L. M.: Polymer 2004, 45, 2967.
16. Mascia L., Kioul A.: Polymer 1995, 36, 3649.
17. Chen X. C., You B., Zhou S. X., Wu L. M.: Surf. Interface Anal. 2003, 35, 369.
18. Sun Y, Zhang Z., Wong C. P.: J. Colloid Interface Sci. 2005, 292, 436.
19. Chen Y, Zhou S., Yang H., Gu G., Wu L.: J. Colloid Interface Sci. 2004, 279, 370.
20. Zhu A., Cai A., Zhou W., Shi Z.: Appl. Surf. Sci. 2008, 254, 3745.
21. Chen G., Zhou S., Gu G., Yang H., Wu L.: J. ColM Interface Sci. 2005, 281, 339.
22. Vega-Baudrit J., Sibaja-Ballestero M., Vazquez P., Torregrosa-Macia R., Martynez J. M. M.-: Int. J. M hes. Adhes. 2007, 27, 469.
23. Chen G., Zhou S., Gu G., Wu L.: Colloids Surf., A 2007, 296, 29.
24. Chen J. H., Rong M. Z., Ruan W. H., Zhang M. Q,: Compos. Sci. Technol. 2009, 69, 252.
25. Wang L. R, Ji Q., Glass T. E., Ward T. C., McGrathJ E., Muggli M., Burns G., Sorathia U.: Polymer 2000 41, 5083.
26. Torro-Palau M. A., Pernandez-Garcia J. C., Orgiles -Barcelo A. C., Martin-Martinez J. M.: Int. J. Adhs Adhes. 2001,21,1.
27. Yongchun C., Shuxue Z., Guodong C., Wu L.: Pro$ Org. Coat. 2005, 54,120.
28. Oertel G.: ,,Polyurethane Handbook. 2nd ed.", New York, Hanser 1993, rozdz. 2 str. 7.
29. Hepburn C: ,,Polyurethane Elastomers", Elsev. So Publ., London 1992.
30. Gruin I., Ryszkowska J., Boczkowska A., Markiewicz B.: Polimery 1994, 39, 226.
31. Lubas W., Gruin L: Polimery 1987, 32,484.
32. Pat. Pol. 148 671 (1990).
33. Pat. Pol. 150 154 (1991).
34. Gruin L, Ryszkowska J., Boczkowska A., Markiewic B.:Po/zmm/1994,39,226.
35. Gruin I., Boczkowska A., Ryszkowska J.: Polimcr, 1996,41,350.
36. Gunko V. M., Mironyuk I. R i inni: J. Colloid Interfax Sci. 2005, 289,427.
37. Jal P. K., Sudarshan M. i inni: Colloids Surf. A 2004 240,173.
38. Praca zbiorowa: ,,Handbook of Sol-Gel Science an Technology" (red. Sakka S.), Kluwer Academic Publishers, 205.
39. Brook M. A: ,,Silicon in Organic, Organometallic an Polymer Chemistry", John Wiley & Sons, Inc. Nei York 2000.
40. Pat. Pol. 198 188 (2004).
41. Nunes R. C. R., Ponseca J. L. C., Pereira M. R.: Polym Test 2000,19, 93.
42. Nuncs R. C. R., Pereira R. A., Ponseca J. L. C., Pereii M. R.: Polym. Test 2001, 20, 707.
43. Zeng J., Ozisik R., Siegel R. W.: Polymer 2005,4t 10873.
44. Ryszkowska J.: Inz. Mater. 2008,4, 204.
45. Ryszkowska J.: Inz. Mater. 2008, 3,121.
46. Lednicky R: Polym. Bull. 1984,11, 579.
47. Lednicky R, Pelzbauer Z.: Int. J. Polym. Mater. 197 2,149.
48. Janik H.: Elastomery 2001, 5,16.
49. Petrovic Z. S., Cho Y. J., Javni L, Magonov S., Yerir N., Schaefer D. W., Ilavsky J., Waddon A.: Polym w druku.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-article-BAT7-0017-0023