Właściwości mechaniczne mieszanin polimerowych o przenikających się sieciach przestrzennych

• Autorzy: Kostrzewa M. , Bakar M. , Pawelec Z. , Smoliński N.

Warianty tytułu

EN

Mechanical properties of polymer mixtures with interpenetrating spatial

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W prezentowanej pracy przedstawiono wyniki badań nad modyfikacją żywicy epoksydowej przez dodatek zsyntezowanych poliuretanów, które będą mogły być zastosowane jako matryce polimerowe w nanokompozytach. Poliuretany (PUR) zastosowane do modyfikacji żywicy epoksydowej były otrzymane z 1,6-diizocyjanianoheksanu (HDI) oraz glikolu polietylenowego o masie cząsteczkowej 400 (PUR 400 HDI) i 600 g/mol (PUR 600 HDI). Zbadano wpływ dodatku (5–15% wag.) poliuretanu na właściwości mechaniczne żywicy epoksydowej, takie jak: udarność, zginanie trójpunktowe, współczynnik intensywności naprężeń (KC) oraz określono budowę chemiczną otrzymanych kompozycji za pomocą spektroskopii w podczerwieni z transformacją Fouriera (FTIR). Analiza wyników wskazuje, że dodatek otrzymanych poliuretanów, a szczególnie na bazie glikolu polietylenowego o masie cząsteczkowej 400 g/mol (PUR 400 HDI), znacząco poprawia właściwości mechaniczne żywicy epoksydowej, co może być spowodowane utworzeniem struktury przenikającej się sieci polimerowej (IPN).

EN

The present work deals with the preparation and properties evaluation of epoxy resin modified with polyurethane. These latter were obtained with hexane 1.6-diisocyanate (HDI) and polyethylene glycol of molecular weight 400 (PUR 400HDI) and 600 g/mol (PUR 600HDI). Impact strength, flexural strength and strain, critical stress intensity factor (KC) as well as energy at break were evaluated as function of PUR content. The structures of obtained composites were examined by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR). The analysis of the obtained results indicated that the addition of PUR 400HDI, significantly improved the mechanical properties of epoxy resin by the formation of interpenetrating polymer network.

Słowa kluczowe

PL

żywice epoksydowe; poliuretany; kompozyty; właściwości mechaniczne; przenikające się sieci polimerowe (IPN)

EN

epoxy resin; polyurethanes; mechanical properties; interpenetrating polymer networks (IPN)

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2011
• Tom: nr 5
• Strony: 89--100
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kostrzewa M.

autor

Bakar M.

autor

Pawelec Z.

autor

Smoliński N.

• Politechnika Radomska, Katedra Technologii Materiałów Organicznych, ul. Chrobrego 27, 26-600 Radom

Bibliografia

• 1. Anzlovar A., Zigon M.: Semi-interpenetrating polymer networks with varying mass ratios of functional urethane and methacrylate prepolymers. Acta Chim. Slov. 2005, 52, p. 230-237.
• 2. Cassidy E.F., Frisch H.L., Xiao H.X., Frisch K.C.: Two-component inter-penetrating polymer networks (IPN's) from polyurethane and epoxies. Journal of Elastomers and Plastics 1984, 16, p. 84-92.
• 3. Sperling L.H.: Interpentrating polymer network: An overview. In Klempner D., Sperling L.H., Utracki L.A.: Interpentrating Polymer Network. Washington D.C.: American Chemical Society, 1994, vol. 239, p. 3-38.
• 4. Pokropski T., Balas A.: Żywice epoksydowe i poliuretany - wzajemne oddziaływanie modyfikujące. Polimery, 2003, 48, s. 591-597.
• 5. Czub P., Bończa-Tomaszewski Z., Penczek P., Pielichowski J.: Chemia i technologia żywic epoksydowych, WNT, Warszawa 2002.
• 6. Harani H., Fellahi S., Bakar M.: Toughening of epoxy resins using synthesized polyurethane prepolymer based on hydroxyl terminated polyesters. Journal of Applied Polymer Science, 1998, 70, p. 2603-2618.
• 7. Li Y., Mao S.J.: A study on the glass transition behavior and morphology of semi-interpenetrating polymer networks. Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry, 1996, 34, p. 2371-2375.
• 8. Raymond M.P., Bui V.T.: Epoxy/castor oil graft interpenetrating polymer networks. Journal of Applied Polymer Science 1998, 70, p. 1649-1659.
• 9. Sung P.H., Wu W.G.: Graft copolymer networks of polyurethane and epoxy structures I. Dynamic mechanical properties. European Polymer Journal 1994, 30, p. 905-909.
• 10. Park S.J., Jin J.S.: Energetic studies on epoxy-polyurethane interpenetrating polymer networks. Journal of Applied Polymer Science 2001, 82, p. 775-780.
• 11. Bakar M., Duk R., Przybyłek M., Kostrzewa M.: Mechanical and thermal properties of epoxy resin modified with polyurethane, Journal of Rein-forced Plastic Composites 2009, 28, p. 2107-2118.
• 12. Kostrzewa M., Hausnerova B., Bakar M. Siwek E.: Effects of various polyurethanes on the mechanical and structural properties of an epoxy resin. Journal of Applied Polymer Science 2010, 119, p. 2925-2932.
• 13. Cristea M., Ibanescu S., Cascaval C.N., Rosu D.: Dynamic Mechanical Analysis of Polyurethane-Epoxy Interpenetrating Polymer Networks. High Performance Polymers 2009, 21, p. 608-623.
• 14. Wang H.H., Chen J.C.: Toughening of epoxy resin by reacting with functional terminated-polyurethanes. Journal of Applied Polymer Science 1995, 57, p. 671-677.
• 15. Pan C.Y., Qi L.W., Liu Y.: Properties improvement of epoxy resin using prepolymers prepared from diisocyanates and 3,9-dihydroxyethyl-3',9'-dibenzyl-l,5,7,11-tetraoxaspiro(5,5)undecane. European Polymer Journal 1999, 35, p. 1813-1819.
• 16. Ong S., Ismail J., Abu Bakar M., Rahman I.A., Sipaut C.S., Chee CK.: Polyurethane-modified epoxy resin: Solventless preparation and properties. Journal of Applied Polymer Science 2009, 111, p. 3094-3103.
• 17. Bakar M.: Właściwości mechaniczne materiałów polimerowych. Wydawnictwo Politechniki Radomskiej, Radom 2009.