Preparation and characterization of poly(urea-urethane) elastomers synthetized from rapeseed oil-based polyols. Part II. Thermal properties

• Autorzy: Ryszkowska J. , Auguścik M. , Kurańska M. , Oliwa R. , Czech-Polak J. , Prociak A.

Identyfikatory

DOI

10.14314/polimery.2017.136

Warianty tytułu

PL

Wytwarzanie i charakterystyka elastomerów uretanowo-mocznikowych z poliolu na bazie oleju rzepakowego. Cz. II. Właściwości termiczne

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) studies revealed that the content of urethane, urea, and allophanate groups in hard segments depends on the amount of biopolyol used for the synthesis of elastomers (Table 2). Replacement of polyol of petrochemical origin with a natural material can reduce greenhouse gas emissions, but it should not deteriorate heat resistance and fire resistance, which determine the suitability of obtained elastomers for technical applications (eg. in the mining industry). The thermogravimetric analysis (TGA) under atmosphere of nitrogen and air atmosphere as well as combined analysis TGA/FT-IR of the obtained PUUR samples in air (Tables 3–4, Figs. 1–3) have shown that use of a polyol rapeseed oil resulted in only a slight reduction in their heat resistance as compared to the sample prepared without biopolyol. Use of biopolyol slightly worsens the fire resistance (Tables 5–6, Figs. 4–6).

PL

Przedmiotem badań były poliuretanomoczniki (PUUR) wytworzone z zastosowaniem poliolu z oleju rzepakowego, którym zastępowano częściowo poliol pochodzenia petrochemicznego. Badania metodą spektroskopii w podczerwieni z transformatą Fouriera (FT-IR) pozwoliły stwierdzić, że zawartość ugrupowań uretanowych, mocznikowych i allofanianowych w segmentach sztywnych otrzymanych materiałów zależy od ilości biopoliolu użytego do syntezy elastomerów (tabela 2). Zastąpienie poliolu pochodzenia petrochemicznego surowcem naturalnym pozwala ograniczyć emisje gazów cieplarnianych, ale nie powinno przy tym pogarszać odporności termicznej i odporności na działanie ognia, które decydują o przydatności otrzymanych elastomerów do zastosowań technicznych (np. w górnictwie). Przeprowadzona analiza termograwimetryczna (TGA) w atmosferze azotu i atmosferze powietrza oraz analiza połączona TGA/FT-IR w atmosferze powietrza otrzymanych próbek PUUR (tabele 3–4, rys. 1–3) dowiodła, że zastosowanie poliolu z oleju rzepakowego spowodowało tylko nieznaczne zmniejszenie ich odporności termicznej w porównaniu z próbką otrzymaną bez biopoliolu. Użycie biopolioli nieznacznie pogorszyło również odporność na działanie ognia (tabele 5–6, rys. 4–6).

Słowa kluczowe

EN

poly(urea-urethane) elastomer; polyol from rapeseed oil; dicyandiamide; thermal degradation; flammability

PL

elastomer uretano-mocznikowy; poliol z oleju rzepakowego; dicyjanodiamid; degradacja termiczna; palność

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2017
• Tom: T. 62, nr 2
• Strony: 136--143
• Opis fizyczny: Bibliogr. 36 poz., rys. kolor.

Twórcy

autor

Ryszkowska J.

• Warsaw University of Technology, Faculty of Materials Science, Wołoska 141, 02-507 Warsaw, Poland

autor

Auguścik M.

• Warsaw University of Technology, Faculty of Materials Science, Wołoska 141, 02-507 Warsaw, Poland

autor

Kurańska M.

• Cracow University of Technology, Department of Chemistry and Technology of Polymers, Warszawska 24, 31-155 Cracow, Poland

autor

Oliwa R.

• Rzeszow University of Technology, Faculty of Chemistry, Al. Powstańców Warszawy 6, 35-959 Rzeszów, Poland

autor

Czech-Polak J.

• Rzeszow University of Technology, Faculty of Chemistry, Al. Powstańców Warszawy 6, 35-959 Rzeszów, Poland

autor

Prociak A.

• Cracow University of Technology, Department of Chemistry and Technology of Polymers, Warszawska 24, 31-155 Cracow, Poland

Bibliografia

• [1] https://issuu.com/plasticeproject/docs/biobased (access date 11.03.2016).
• [2] http://www.bio-based.eu/market_study/media/files/15-05-13_Bio-based_Polymers_and_Building_Blocks_in_the_World-nova_Booklet.pdf (access date 12.03.2016)
• [3] Xia Y., Quirino R.L., Larock R.C.: Journal of Renewable Materials 2013, 1, 3. http://dx.doi.org/10.7569/JRM.2012.634103
• [4] Cateto C.A., Barreiro M.F., Rodrigues A.E.: Industrial Crops and Products 2007, 27, 168. http://dx.doi.org/10.1016/j.indcrop.2007.07.018
• [5] Corcuera M.A., Rueda L., Fernandez d’Arlas B. et al.: Polymer Degradation and Stability 2010, 95, 2175. http://dx.doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2010.03.001
• [6] Heinen M., Gerbase A.E., Petzhold C.L.: Polymer Degradation and Stability 2014, 108, 76. http://dx.doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2014.05.024
• [7] Da Silva M.C., Mosiewicki M.A., Yoshida M.I. et al.: Polymer Testing 2013, 32, 438. http://dx.doi.org/10.1016/j.polymertesting.2013.01.002
• [8] Ugarte L., Saralegi A., Fernandez R. et al.: Industrial Crops and Products 2014, 62, 545. http://dx.doi.org/10.1016/j.indcrop.2014.09.028
• [9] Zhang L., Zhang M., Hu L., Zhou Y.: Industrial Crops and Products 2014, 52, 380. http://dx.doi.org/10.1016/j.indcrop.2013.10.043
• [10] Zhang J., Jiang L., Zhu L. et al.: Biomacromolecules 2006, 7, 1551. http://dx.doi.org/10.1021/bm050888p
• [11] Zhang C., Kessler M.R.: ACS Sustainable Chemistry and Engineering 2015, 3, 743. http://dx.doi.org/10.1021/acssuschemeng.5b00049
• [12] Guo A., Javni I., Petrovic Z.: Journal of Applied Polymer Science 2000, 77, 467. http://dx.doi.org/10.1002/(SICI)1097-4628(20000711)77:2<467::AID-APP25>3.0.CO;2-F
• [13] Campanella A., Bonnaillie L.M., Wool R.P.: Journal of Applied Polymer Science 2009, 112, 2567. http://dx.doi.org/10.1002/app.29898
• [14] Kurańska M., Prociak A., Kirpluks M., Cabulis U.: Composites Science and Technology 2013, 75, 70. http://dx.doi.org/10.1016/j.compscitech.2012.11.014
• [15] Kurańska M., Cabulis U., Auguścik M. et al.: Polymer Degradation and Stability, Available online 13 February 2016. http://dx.doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2016.02.005
• [16] Zieleniewska M., Auguścik M., Prociak A. et al.: Polymer Degradation and Stability 2014, 108, 241. http://dx.doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2014.03.010
• [17] Zieleniewska M., Leszczyński M.K., Kurańska M. et al.: Industrial Crops and Products 2015, 74, 887. http://dx.doi.org/10.1016/j.indcrop.2015.05.081
• [18] Zieleniewska M., Leszczyński M.K., Szczepkowski L. et al.: Polymer Degradation and Stability, Available online 2 March 2016. http://dx.doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2016.02.030
• [19] Auguścik M., Kurańska M., Prociak A. et al.: Polimery 2016, 61, 490. http://dx.doi.org/10.14314/polimery.2016.490
• [20] Heinen M., Gerbase A.E., Petzhold C.L.: Polymer Degradation and Stability 2014, 108, 76. http://dx.doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2014.05.024
• [21] Ding H., Wang J., Wang C., Chu F.: Polymer Degradation and Stability 2016, 124, 43. http://dx.doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2015.12.006
• [22] Zhanga M., Panb H., Zhanga L. et al.: Industrial Crops and Products 2014, 59, 135. http://dx.doi.org/10.1016/j.indcrop.2014.05.016
• [23] Urban M.W.: “Vibrational Spectroscopy of Molecules and Macromolecules on Surfaces”, J. Wiley & Sons, New York 1993.
• [24] Valero M.F., Pulido J.E., Hernandez J.C. et al.: Journal of Elastomers and Plastics 2009, 41, 223. http://dx.doi.org/10.1177/0095244308091785
• [25] Petrovic Z.S., Zavargo Z., Flynn J.H., Macknight W.J.: Journal of Applied Polymer Science 1994, 51, 1087. http://dx.doi.org/10.1002/app.1994.070510615
• [26] Levchik S.V., Weill E.D.: Polymer International 2004, 53, 1585. http://dx.doi.org/10.1002/pi.1314
• [27] Hablot E., Zheng D., Bouquey M., Avérous L.: Macromolecular Materials and Engineering 2008, 293, 922. http://dx.doi.org/10.1002/mame.200800185
• [28] Kong X., Narine S.S.: Biomacromolecules 2007, 8, 2203. http://dx.doi.org/10.1021/bm070016i
• [29] Javni I., Petrovic Z.S., Guo A., Fuller R.J.: Journal of Applied Polymer Science 2000, 77, 1723. http://dx.doi.org/10.1002/1097-4628(20000822)77:8<1723::AID-APP9>3.0.CO;2-K
• [30] Yang W.P., Macosko C.N., Wellinghoff S.T.: Polymer 1986, 27, 1235. http://dx.doi.org/10.1016/0032-3861(86)90012-1
• [31] Grasiee N., Mendoza G.A.P.: Polymer Degradation and Stability 1985, 10, 267. http://dx.doi.org/10.1016/0141-3910(85)90007-2
• [32] Xing W.Y., Hu Y., Song L. et al.: Polymer Degradation and Stability 2009, 94, 1176. http://dx.doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2009.02.014
• [33] Cervantes-Uc J.M., Moo Espinosa J.I., Cauich-Rodríguez J.V. et al.: Polymer Degradation and Stability 2009, 94, 1666. http://dx.doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2009.06.022
• [34] Ciecierska E., Jurczyk-Kowalska M., Bazarniket P. et al.: Journal of Thermal Analysis and Calorimetry 2016, 123, 283. http://dx.doi.org/10.1007/s10973-015-4940-2
• [35] Hablot E., Zheng D., Bouquey M., Avérous L.: Macromolecular Materials and Engineering 2008, 293, 922. http://dx.doi.org/10.1002/mame.200800185
• [36] Chattopadhyay D.K., Webster D.C.: Progress in Polymer Science 2009, 34, 1068. http://dx.doi.org/10.1016/j.progpolymsci.2009.06.002

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).