Zastosowanie epoksydowanego oleju sojowego do regulowania lepkości kompozycji epoksydowych

• Autorzy: Czub P.

Warianty tytułu

EN

Application of epoxidized soybean oil for the control of viscosity of epoxy compositions

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono wyniki badań nad możliwością zastosowania epoksydowanego oleju sojowego (EOS) jako reaktywnego rozcieńczalnika do zmniejszania lepkości małocząsteczkowych żywic epoksydowych (EP). Wyznaczono krzywą upłynniania kompozycji żywicy "Rütapox 0162"/ EOS w funkcji zawartości EOS. Z przebiegu krzywych płynięcia rejestrowanych w różnej temperaturze (25-65 oC) oraz obliczanych na ich podstawie wartości indeksu płynięcia (n), współczynnika konsystencji (k) i energii aktywacji przepływu (Ea) określano charakter reologiczny kompozycji. Wszystkie je uznano za ciecze nienewtonowskie o cechach lepkoplastycznych płynów Binghama. Stwierdzono, że sieciowanie kompozycji z EOS za pomocą izoforonodiaminy przebiega z wydzielaniem mniejszej (nawet o 50 %) ilości ciepła oraz niższym szczytem temperaturowym, co znacznie ułatwia przetwórstwo tych materiałów. Wbudowanie EOS w strukturę usieciowanej żywicy epoksydowej powoduje zmniejszenie jej wytrzymałości na rozciąganie, zginanie i ściskanie oraz twardości, ale jednoczesne zwiększenie udarności (rys. 4) i wydłużenia względnego przy zerwaniu. Uzyskuje się również zdecydowane zmniejszenie wartości Tg. W wyniku doboru zawartości EOS można otrzymywać bardzo różne kompozycje EP/EOS - od materiału o cechach tworzywa konstrukcyjnego po elastomery. Zmniejszenie gęstości usieciowania EP w wyniku wprowadzenia fragmentów EOS prowadzi do zmniejszenia stabilności termicznej kompozycji oraz odporności chemicznej, a także do zwiększenia chłonności wody.

EN

The results of research concerning the possibility of application of epoxidized soybean oil (EOS) as a reactive diluent to reduce the viscosity of low-molecular-weight epoxy resins were presented. Fluxing curve of the composition of the resin "Rütapox 0162" with EOS as a function of EOS content has been determined (Fig. 1). On the base of the courses of flow curves registered at various temperatures, 25-65 oC, (Fig. 2, Table 2) and calculated on this basis the values of flow index (n), consistence coefficient (k) and flow activation energy (Ea), the rheological characters of the compositions were determined. They were classified as non-Newtonian liquids showing the features like of viscoplastic Bingham's liquids. It was found that the curing of EOS containing compositions with isophorone diamine run with decrease in heat release (even to 50 %) and lower peak temperature (Table 5) what significantly facilitated these materials' processing. EOS incorporated into the structure of cured epoxy resin causes decrease in its tensile strength (Fig. 3), flexural strength, compression strength and hardness (Fig. 4) but simultaneously causes increase in impact strength (Fig. 4) and relative elongation at break (Table 6). Significant decrease in Tg value was also observed. As a result of EOS content choice the various EP/EOS compositions can be obtained - showing the features characteristic for the constructional plastic up to elastomers. Decrease in crosslinking density of EP resin, being a result of EOS fragments' incorporation, causes the lowering of thermal stability of the composition (Fig. 5, Table 7) and its chemical resistance (Table 8) as well as higher water absorption.

Słowa kluczowe

PL

małocząsteczkowe żywice epoksydowe; epoksydowany olej sojowy; rozcieńczalniki reaktywne; lepkość; właściwości mechaniczne; właściwości cieplne; odporność chemiczna

EN

low molecular weight epoxy resins; epoxidized soybean oil; reactive diluents; viscosity; mechanical properties; thermal properties; chemical resistance

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2006
• Tom: T. 51, nr 11-12
• Strony: 821--828
• Opis fizyczny: Bibliogr. 28 poz.

Twórcy

autor

Czub P.

• Politechnika Krakowska, Samodzielna 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. Dahlke B., Hellbardt S., Paetow M., Zech W. H.: J. Am. Oil Chem. Soc. 1995, 72, 349.
• 3. Hilker L, Bothe D., Pruss J., Warnecke H-J.: Chem. Eng. Sci. 2001, 56,427.
• 4. Walisiewicz-Niedbalska W., Chmielarz B., Kosmacińska B., Dyczewski M., Gwardiak H., Wiślicki B., Zdrodowska B.: Przem. Chem. 2001, 80,154.
• 5. Pat. USA 6 057 375 (2000).
• 6. Pat. ang. 877 133 (1961).
• 7. Pat. USA 4 742 087 (1988).
• 8. Guo A., Cho Y., Petrović Z. S.: J. Polym. Sci.: Part A: Polym. Chem. 2000, 38, 3900.
• 9. Petrović Z. S., Guo A., Zhang W.: J. Polym. Sci.: Part A: Polym. Chem. 2000, 38, 4062.
• 10. Pat. USA 3 931 075 (1976).
• 11. Pat. USA 4 826 944 (1989).
• 12. Pat. USA 6 281 392 (1999).
• 13. Penczek P., Abramowicz D., Rokicki G., Ostrysz R.: Polimery 2004, 49, 767.
• 14. Pat. ang. 953 422 (1964).
• 15. Park S. J., Jin F. L., Lee J. R.: Macromol Rapid Commun. 2004, 25, 724.
• 16. Park S. J., Jin F. L., Lee J. R.: Macromol Chem. Phys. 2004, 205, 2048.
• 17. Thames S. F, Yu H. B., Subramanian R.: J. Appl Polym. Sci. 2000, 77, 8.
• 18. Xiao W., Hę P, Hę B.: J. Appl. Polym. Sci. 2002, 86,2530.
• 19. Raymond P, Bui V. T.: J. Appl Polym. Sci. 1998, 70,1649.
• 20. Vijayalakshmi P, Rao T. Ch., Kale V., Balakrishna R. S., Subbarao R.: Polymer 1992, 33, 3252.
• 21. Zhu J., Chandreshekhara K., Flanigan V., Shubhender K.: J. Appl Polym. Sci. 2004, 91,3513.
• 22. Shabeer A., Garg A., Sundararaman S., Chandreshekhara K., Flanigan V., Kapila S.: J. Appl Polym. Sci. 2005, 98,1772.
• 23. Czub P, Bończa-Tomaszewski Z., Penczek P, Pielichowski J.: „Chemia i technologia żywic epoksydowych", wyd. IV, WNT, Warszawa 2002.
• 24. Mustata F, Bicu L, Cascaval C. N.: J. Polym. Eng. 1997,17, 491.
• 25. Czub P: Prace Naukowe Instytutu Technologii Organicznej i Tworzyw Sztucznych Politechniki Wrocławskiej 2003, 52,564.
• 26. Polskie zgłosz. pat. nr P-353 672 (2002).
• 27. Czub P: XVII Konferencja Naukowa „Modyfikacja polimerów", Kudowa Zdrój 12—15.09.2005, mat. konf. str. 55.
• 28. Czub P: POLYCHAR-14 World Forum on Advanced Materials, Nara 17—22.04.2006, mat. konf. str. 116.