Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Funkcjonalizowane klatkowe silseskwioksany : wybrane strategie syntezy i właściwości koordynacyjne na przykładzie metali 13 grupy

Szybisty Aleksandra, Wytrych Patrycja, Ejfler Jolanta, John Łukasz

Wiadomości Chemiczne

|

2021

|

[Z] 75, 3-4

293--318

EN

Completely condensed POSS compounds have a cage structure built of Si-O bonds, which makes their electronic properties similar to those of silica and silicates. Moreover, due to their relatively inelastic structure, they impose a coordination geometry on the metal atom, imitating the geometry imposed by silica. Due to the above-mentioned properties, homogeneous models based on silsesquioxanes may not only allow for a better understanding of the nature of heterogeneous catalysts at the molecular level, but also may act as valuable catalysts themselves. Many coordination compounds of main group metals, transition metals and lanthanides have already been obtained. From among the group 13 metals of which this work is concerned, coordination entities of boron, aluminum, gallium, thallium, and indium have been prepared and analyzed so far. They turned out to be suitable models for heterogeneous catalysts, in some cases showing catalytic properties themselves.

2

The new functional filler TiO2-SiO2/polyhedral oligomeric hybrid silsesquioxane as a potential modifier of polyethylene

Kloziński Arkadiusz, Ambrożewicz Damian, Jakubowska Paulina, Dudziec Beata, Andrzejewska Ewa, Marciniec Bogdan, Jesionowski Teofil

Polimery

|

2021

|

T. 66, nr 11-12

602--610

EN

The paper presents preliminary application studies of the innovative TiO2 -SiO2 / POSS filler as a potential low-density polyethylene modifier. It was found that the addition of the filler increases the stiffness and hardness of the composite and slightly changes the intensity of its color.

PL

Przedstawiono wstępne badania aplikacyjne innowacyjnego napełniacza TiO2 -SiO2 /POSS jako potencjalnego modyfikatora polietylenu małej gęstości. stwierdzono, że dodatek napełniacza powoduje wzrost sztywności i twardości kompozytu oraz nieznacznie zmienia intensywność jego barwy.

3

Modyfikacja ε-kaprolaktamu nanocząstkami [3-(2-aminoetylo)amino]propylo-heptaizobutyleno-polisilseskwioksanu

Mencel Kinga

Przemysł Chemiczny

|

2019

|

T. 98, nr 3

448--452

PL

Przedstawiono wyniki badań wpływu nanocząstek [3-(2-aminoetylo)amino]propylo-heptaizobutylo-polisilseskwioksanu (POSS) na strukturę oraz właściwości mechaniczne i cieplne poliamidu 6. Zawartość napełniacza w osnowie polimerowej wynosiła 0,25 i 0,5% mas. Oparte na pomiarach temperatury badanie kinetyki polimeryzacji i krystalizacji wykazało, że POSS spowalnia proces polimeryzacji anionowej ε-kaprolaktamu. Badanie kinetyki krystalizacji wykazało, że silseskwioksan spowalnia również proces krystalizacji poliamidu 6 (ponad dwukrotnie zwiększa się czas nukleacji i krystalizacji). Na podstawie badania stopnia konwersji monomeru w odlewach stwierdzono, że ze wzrostem zawartości POSS w mieszaninie reakcyjnej wzrasta zawartość frakcji małocząsteczkowych w PA6, co potwierdza efekt inhibitowania polimeryzacji anionowej ε-kaprolaktamu.

EN

Nanoparticles of I were added (0.25 and 0.5% by mass) to ε-caprolactam to modify its thermal and mech. properties and structure of the reinforced poly-epsilon-caprolactam nanocomposites. The addn. of I resulted in decrease of anionic polymerization rate of ε-caprolactam and crystn. of the composite.

4

Foaming extrusion of thermoplastic polyurethane modified by POSS nanofillers

Stachak Piotr, Hebda Edyta, Pielichowski Krzysztof

Composites Theory and Practice

|

2019

|

R. 19, nr 1

23--29

EN

Thermoplastic polyurethane elastomers (TPU), having mechanical properties similar to chemically crosslinked rubbers, can be processed using extrusion or injection molding techniques. Combining extrusion with a foaming process leads to the fabrication of porous lightweight materials with novel properties. These properties can be further modified by applying additives, such as polyhedral oligomeric silsesquioxanes (POSS). POSS are organic-inorganic hybrid nanofillers that could enhance polymer-based composites properties, e.g. mechanical properties or thermal stability. In this work, the foaming extrusion process of TPU, utilizing azodicarboxamide (ADC), sodium bicarbonate (SC) and citric acid monohydrate (CA) as blowing agents (or their mixtures) was described. TPU was modified with two kinds of POSS nanofillers: TMP DiolIsobutyl POSS (TMP POSS) and trans-Cyclohexanediol Isobutyl POSS (TC POSS) to intensify the nucleation of the foaming process and to improve the thermal properties of the TPU matrix. A suitable processing window was determined by means of differential scanning calorimetry (DSC) and thermogravimetric analysis (TG). The relations between the type of blowing agent mixture, POSS nanofillers and microstructure/thermal properties of TPU porous composites were evaluated using DSC and scanning electron microscopy (SEM). The blowing agent mixtures, which produce solid residue after decomposition (ADC-CA and CA-SC), influence the nucleation process in the crystalline domains of TPU. The addition of POSS nanofillers strengthens the abovementioned effect and additionally increases the amount of pores in the extrudates, as well as enhances their shape stability.

PL

Termoplastyczne elastomery poliuretanowe (TPU), o własnościach mechanicznych podobnych do chemicznie usieciowanych kauczuków, mogą być przetwarzane za pomocą technik wytłaczania lub formowania wtryskowego. Połączenie wytłaczania z procesem spieniania prowadzi do wytworzenia porowatych lekkich materiałów o nowych właściwościach. Te właściwości można dalej modyfikować przez zastosowanie dodatków, takich jak wielościenne oligomeryczne silseskwioksany (POSS). POSS są organiczno-nieorganicznymi hybrydowymi nanowypełniaczami, które mogą polepszyć właściwości kompozytów polimerowych, np. właściwości mechaniczne lub stabilność termiczną. W pracy opisano proces wytłaczania porującego TPU z użyciem azodikarboksyamidu (ADC), wodorowęglanu sodu (SC) i monohydratu kwasu cytrynowego (CA) jako środków porotwórczych (lub ich mieszanin). TPU zmodyfikowano dwoma rodzajami nanowypełniaczy POSS: TMP DiolIsobutyl POSS (TMP POSS) i trans-Cyclohexanediol Isobutyl POSS (TC POSS) w celu zintensyfikowania procesu nukleacji podczas porowania i poprawy właściwości termicznych matrycy TPU. Wyznaczenie odpowiedniego okna przetwórczego przeprowadzono za pomocą różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC) i analizy termograwimetrycznej (TG). Zależność między rodzajem mieszaniny środków porotwórczych, nanowypełniaczami POSS a właściwościami mikrostrukturalnymi/termicznymi porowatych kompozytów TPU oceniano za pomocą DSC i skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM). Mieszaniny środków porujących, które wytwarzają stałą pozostałość po rozpadzie (ADC-CA i CA-SC), wpływają na proces nukleacji w krystalicznych domenach TPU. Dodanie nanowypełniaczy POSS wzmacnia wyżej wspomniany efekt i dodatkowo zwiększa ilość porów w wytłoczynach, a także zwiększa ich stabilność kształtu.

5

Ocena wpływu rodzaju i ilości POSS na przebieg krystalizacji polioksytetrametylenodiolu

Ozimek J., Hebda E., Pielichowski K.

Przemysł Chemiczny

|

2016

|

T. 95, nr 10

2036--2041

PL

Przedstawiono wyniki badań nad dyspersjami wielościennych oligomerycznych silseskwioksanów (POSS) w poli(glikolu tetrametylenowym) (PTMG) stosowanymi w syntezie poliuretanów. Do badań wybrano dwufunkcyjne disilanolizobutylo-POSS (DSI-POSS) i 1,2-propanodiolizobutylo-POSS (PHI-POSS), oraz ośmiofunkcyjny okta(3-hydroksy-3-metylobutylodimetylo-siloksy)-POSS (OCTA-POSS). Określono temperatury rozpuszczania POSS, a uzyskane dyspersje przebadano metodami WAXD i DLS, uzyskując zbieżne wyniki. Stwierdzono, że największy wpływ na stopień krystalizacji PTMG mają POSS tworzące małe krystality. Najlepszą rozpuszczalnością odznaczał się DSI-POSS.

EN

Three com. polyhedral oligomeric silsesquioxanes were dispersed in liq. polyoxytetramethylenediol and heated up to dissoln. of solid phase. Both the solns. and dispersions were studied for crystallinity index and chem. structure.

6

Układy nanohybrydowe poliuretan (PUR)/funkcjonalizowany silseskwioksan (PHIPOSS). Cz. II. Rentgenowskie badania strukturalne metodami WAXD i SAXS

Janowski B., Pielichowski K., Kwiatkowski R.

Polimery

|

2014

|

T. 59, nr 2

147--159

PL

Metodami analizy WAXD i SAXS scharakteryzowano strukturę układów nanohybrydowych poliuretan/polisilseskwioksan (PUR/POSS) o zawartości PHIPOSS: 2, 4, 6, 8 i 10 % mas. Krzywe dyfrakcyjne WAXD analizowano rozdzielając je na maksima dyfuzyjnego rozpraszania przez fazy twardą i miękką matrycy poliuretanowej badanych układów oraz pik dyfrakcyjny odpowiadający płaszczyznom krystalograficznym (101) heksagonalnej komórki elementarnej POSS. Korzystając z równania Scherrera wyznaczano wymiary D101 krystalitów POSS, uformowanych w elastomerach PUR/PHIPOSS. Stwierdzono wyraźne zróżnicowanie wartości D101 (34—22 nm) odpowiadającej różnej zawartości PHIPOSS oraz nieregularność zmian D101. Zaobserwowano też, że występujący na dyfraktogramach WAXD prepik głównego halo amorficznego przesuwa się w stronę mniejszych kątów rozpraszania wraz ze wzrostem zawartości silseskwioksanu w układzie, co odpowiada wzrostowi długości korelacji przypisanej temu pikowi, z 0,75 nm dla niemodyfikowanego PUR do ok. 1,18 nm dla elastomeru o zawartości 10 % mas. PHIPOSS. Na podstawie krzywych dyfrakcyjnych SAXS wyznaczono jednowymiarowe funkcje korelacyjne K(r) i CF(r) lamelarnej struktury nadcząsteczkowej badanych układów. Analiza tych funkcji umożliwiła określenie wielkiego okresu lamelarnej struktury nadcząsteczkowej, udziału objętościowego fazy twardej i fazy miękkiej, średniej grubości warstwy twardej i warstwy miękkiej oraz zmiany mocy rozpraszania poliuretanów hybrydowych o zawartości PHIPOSS 4 i 10 % mas. poliuretanu niemodyfikowanego. Stwierdzono, że po dokonaniu modyfikacji łańcuchów poliuretanowych cząsteczkami PHIPOSS, wielki okres lamelarnej struktury nadcząsteczkowej badanych poliuretanów nie ulega zmianie, zmniejszeniu natomiast ulega grubość warstw twardych (z 4,1 nm do 3,8—3,4 nm) i zwiększa się jednocześnie grubość warstw miękkich (z 7,0 nm do 7,4—7,8 nm). Wstosunku do niemodyfikowanego PUR, moc rozpraszania małokątowego elastomerów modyfikowanych o zawartości silseskwioksanu 4 i 10 % mas., zmniejsza się, odpowiednio, o ok. 11 % i 22 %. Efekt ten przypisano lokowaniu się krystalitów PHIPOSS w obszarach pomiędzy stosami lamelarnymi poliuretanowej matrycy nanohybrydowych elastomerów.

EN

The structure of the nanohybrid PUR/POSS systems containing 2, 4, 6, 8 and 10 wt. % PHIPOSS has been characterized by WAXD and SAXS methods. WAXD diffraction patterns of the hybrid elastomers were analyzed by deconvolution into diffuse scattering maxima of the hard phase or soft phase and the diffraction peak corresponding to the (101) crystallographic plane of the POSS hexagonal unit cell. The dimension D101 of the POSS crystallites formed in PUR/PHIPOSS elastomers, was determined using the Scherrer equation. Clear differences in the values of D101 (34—22 nm), with changes not occurring on aregular basis, were found for various PHIPOSS contents. Moreover, for all the systems investigated, it was observed that the so-called ‘prepeak' of the main amorphous halo in WAXD patterns was shifted to lower diffraction angles with an increase in PHIPOSS content. This was corresponding to an increase of correlation length associated with this peak, from 0.75 nm in case of the unmodified PUR to about 1.18 nm for the elastomer containing 10 wt.% PHIPOSS. One-dimensional correlation functions K(r) and CF(r) for the lamellar supramolecular structure of the investigated systems were determined from SAXS diffraction patterns. Based on the analysis of these functions, the following parameters have been determined: the long period of the lamellar supramolecular structure, the volume fraction and average thickness of the hard and soft phases, and the changes in the scattering power for hybrid polyurethane containing 4 and 10 wt. % of PHIPOSS compared to unmodified polyurethane. It was found that after the modification of polyurethane chains with PHIPOSS molecules the long period of the lamellar supramolecular structure of the investigated elastomers was not changed, whereas the thickness of the hard layers was reduced (from 4,1 nm to 3,8—3,4 nm) and the thickness of the soft layers was simultaneously increased (from 7,0 nm to 7,4—7,8 nm). It was also observed that the scattering power for the elastomers with POSS mass fractions of 4 and 10 % is reduced by 11 % and 22 %, respectively. This effect has been attributed to the location of PHIPOSS crystallites in the regions between the lamellar stacks in the polyurethane matrix of nanohybrid elastomers.

7

Kompozyty, biokompozyty i nanokompozyty polimerowe. Otrzymywanie, skład, właściwości i kierunki zastosowań

Barton J., Niemczyk A., Czaja K., Korach Ł., Sacher-Majewska B.

Chemik

|

2014

|

Vol. 68, nr 4

280--287

PL

Kompozyty polimerowe, to nowoczesne materiały wieloskładnikowe, wśród których ostatnio, ze względu na swoje unikatowe właściwości, największym zainteresowaniem cieszą się nanokompozyty oraz biokompozyty. W prezentowanej pracy, na tle ogólnej charakterystyki kompozytowych materiałów polimerowych, przedstawiono wybrane badania prowadzone na Wydziale Chemii Uniwersytetu Opolskiego z zakresu otrzymywania i charakterystyki kompozytów poliolefinowych z udziałem różnych (nano)napełniaczy, zarówno nieorganicznych jak i pochodzących z odnawialnych źródeł roślinnych.

EN

Polymer composites are modern multi-component materials –recently nanocomposites and biocomposites are of particular interest due to their unique properties. This publication presents general characteristics of polymer composite materials as the background for selected studies carried out in the Faculty of Chemistry of the Opole University in the field of production and characterization of polyolefin composites using various (nano)fillers, both inorganic and of renewable plant origin.

8

Wpływ silseskwioksanów na palność i właściwości mechaniczne kompozytów epoksydowych

Chmielewska D., Andrzejewski J., Barczewski M., Sterzeński T.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2013

|

[R.] 19, nr 3 (153)

162--166

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań palności i właściwości mechanicznych kompozytów epoksydowych modyfikowanych silseskwioksanami. Badania przeprowadzono dla popularnej żywicy epoksydowej Epidian 6, utwardzanej trietylenotetraaminą (Z1), z której wykonano odlewy. Wytworzono kompozyty o zawartości 0,5;1;1,5;2 % mas. POSS. Metodą poziomego palenia się określono klasę palności badanych materiałów. Zbadano również właściwości mechaniczne kompozytów takie jak udarność Charpey’ego oraz twardość Shore’a D.

EN

The results of flammability measurements and mechanical properties of modified epoxy composites with silsesqioxane have been presented in this paper. The composites were prepared from the epoxy resin Epidian 6 mixed with amine curing agent as a matrix, and three types of silsesquioxanes (POSS) as modifier at 0.5, 1, 1.5, 2 wt. %. Flammability of the samples was studied by horizontal burning tests. The mechanical properties of the composites such as Charpy impact strength and hardness Shore D have been investigated.

9

Wpływ hepta(izobutylo)(winylo)silseskwioksanu na właściwości przetwórcze polietylenu

Andrzejewski J., Sterzyński T., Chmielewska D., Barczewski M.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2013

|

[R.] 19, nr 3 (153)

135--138

PL

Wyniki pomiarów reologicznych wskazują jednoznacznie na modyfikację lepkości polietylenu w obecności hepta(izobutylo)(winylo)silseskwioksanu (POSS). Szczególnie interesująca, ze względu na właściwości przetwórcze, jest możliwość uzyskania zmian lepkości polietylenu zależnych od szybkości ścinania występujących w trakcie rzeczywistych warunków formowania stopionych polimerów. W przypadku związku hepta(izobutylo)(winylo)silseskwioksanu lepkość polietylenu PE-HD ulega zmianom już przy dodatku na poziomie 0,02% mas, nano-napełniacza, co może mieć bardzo istotny wpływ na przetwórstwo. Przy niższych szybkościach ścinania dodatek POSS powoduje obniżenie lepkości polietylenu, natomiast powyżej pewnego poziomu naprężeń ścinających lepkość polimeru wzrasta. Wyniki pomiarów dla PE-LD potwierdziły znacznie niższy poziom oddziaływania na lepkość polimeru, co związane jest z odmienną strukturą cząsteczkową obu odmian polietylenu. Przedstawione wyniki pomiarów zostały uzyskane w różnych temperaturach, dla różnych zawartości nanododatku, przy czym zmiany lepkości kompozytów PE/POSS dotyczą próbek o maksymalnej zawartości dodatku wynoszącej 1% mas.

EN

The results of the rheological measurements clearly show the modification of viscosity of the polyethylene in presence of hepta(isobutyl)(vinyl)silsesquioxane. Of particular interest due to processing properties is the possibility to obtain polyethylene viscosity changes depending on the shear rates occurring during the molten polymer formation. In the case of hepta(isobutyl)(vinyl)silsesquioxane already an addition of 0.02 wt. % of nanofiller causes visible changes of viscosity, an effect which may play a significant role to processing. At low shear rates the POSS addition leads to certain decrease of PE-HD viscosity, for higher shear rates an inverse effect was observed, i.e. a viscosity increase. The measurement results for the PE-LD confirmed a significantly lower POSS effect on the viscosity of the polymer, which is associated with a different molecular structure LD and HD polyethylene. The rheological measurements were carried out at different temperature and various nanofiller addition, where the viscosity changes were observed for PE-HD samples with POSS content up to 1 wt. %.

10

Ocena właściwości włókien orientowanych wykonanych z nukleowanego izotaktycznego polipropylenu modyfikowanego silseskwioksanami

Barczewski M., Dobrzyńska-Mizera M., Andrzejewski J., Chmielewska D.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2013

|

[R.] 19, nr 3 (153)

139--143

PL

Na podstawie badań opisujących wpływ dodatku silseskwioksanów na nieizotermiczną krystalizację nukleowanego izotaktycznego polipropylenu w warunkach ścinania, wytypowano stężenia modyfikatorów oraz nukleantów odpowiednie do zastosowań jako materiały przeznaczone do wytwarzania wyrobów orientowanych, takich jak włókna lub folie wylewane. Odpowiednio przygotowaną mieszaninę zawierającą tetrasilanolfenyl-POSS oraz 1,3:2,4-Bis(Dimetylobenzylideno)sorbitol w stosunku 1:1, przy łącznej zawartości 0,5% mas. wykorzystano do modyfikacji izotaktycznego polipropylenu. Z wytypowanej kompozycji polimerowej, jak również z materiału niemodyfikowanego oraz nukleowanego polimeru wykonano włókna orientowane. W celu określenia wpływu modyfikacji silseskwioksanami dokonano oceny kalorymetrycznej gotowych wyrobów w postaci włókien, z wykorzystaniem różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC) oraz oceny ich podstawowych właściwości mechanicznych.

EN

On the basis of examinations concerning the influence of a silsesquioxanes additionupon a non-isothermal crystallization of isotactic nucleated polypropylene in shearing conditions, certain concentrations of modifiers and nucleants were selected which are adequate for production of highly oriented goods, such as fibers and cast films. A blend consisting of Tetrasilanol phenyl-POSS and 1,3:2,4-Bis(Dimethylobenzylidene)Sorbitol in a ratio of 1:1, containing 0,5 wt % of it, was prepared and used to modify isotactic polypropylene. Using a selected polymer composition, nonmodified material as well as a nucleated one, the oriented fibers were obtained. In order to determine the influence of a modification with using silsesquioxanes, the calorimetric studies of fibers (being a final product) were conducted with using differential scanning calorimetry (DSC) as well as an evaluation of their basic mechanical properties was made.

11

Nanokompozyty POM/POSS : struktura i właściwości termiczne

Czarnecka-Komorowska D., Sterzyński T.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2013

|

[R.] 19, nr 3 (153)

171--175

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych nanokompozytów polioksymetylenu (POM) modyfikowanego polisilseskwioksanami (POSS). Oceniono wpływ nanocząstek POSS na strukturę, właściwości reologiczne i cieplne kompozytów. Stężenie nanododatków POSS w matrycy polioksymetylenowej wynosiło 0,5 i 1% wag. Badania obejmowały analizę struktury metodą mikroskopii optycznej i DSC, analizę krzywych płynięcia i lepkości. Stwierdzono, że modyfikacja polioksymetylenu wybranym silseskwioksanem (POSS) wpływa korzystnie na wybrane właściwości kompozytów POM/POSS.

EN

This work covers experimental research of polyoxymethylene nanocomposite modified by polyhedral oligomeric silsesquioxane (POSS). The influence of the POSS nanoparticles on the structure and rheological, thermal properties of composite materials was investigated. The concentration of POSS in the POM matrix varied from 0,05 up to 1 wt.%.

12

Modyfikacja właściwości przetwórczych i użytkowych poli(chlorku winylu) oligomerycznymi silseskwioksanami

Tomaszewska J., Skórczewska K., Sterzyński T., Ziółkowska A.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2013

|

[R.] 19, nr 3 (153)

274--277

PL

W pracy przedstawiono wyniki analizy plastografometrycznej oraz badań MFR, właściwości mechanicznych i temperatury zeszklenia mieszanin poli(chlorku winylu) (PVC) z różną zawartością dwóch rodzajów oligomerycznych silseskwioksanów. Właściwości otrzymanych w wyniku przetwarzania w komorze ugniatającej Brabendera plastyfikatów PVC/POSS porównano z właściwościami mieszanin PVC zawierających identyczną jak w przypadku POSS zawartość plastyfikatorów tradycyjnie stosowanych w przetwórstwie PVC. Wyniki badań sugerują możliwość zastosowania obu rodzajów POSS jako środków plastyfikująco-smarnych w takich aplikacjach, w których wykluczone jest zastosowanie klasycznych plastyfikatorów PVC.

EN

The results of the plastographometric analysis and MFR research of mechanical properties and glass transition temperature of poly(vinyl chloride) (PVC) mixtures with different contents of two types of oligomeric silsesquioxane. Properties of plasticized PVC/POSS compounds obtained during kneading in Brabender measuring mixer were compared with the properties of PVC containing identical contents of plasticizers conventionally used in the processing of PVC as in case of the POSS. The results suggest the possibility of using both types of POSS as a means plasticization-lubricants additives in such applications, in which the use of traditional PVC plasticizers is excluded.

13

Analiza wybranych właściwości kompozytów anionowych PA6/POSS

Mencel K., Kelar K., Sterzyński T.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2013

|

[R.] 19, nr 3 (153)

231--234

PL

Metodą anionowej polimeryzacji ε-kaprolaktamu, w obecności silseskwioksanu (0,1 lub 0,5% mas.) wytworzono nanokompozyty poliamid 6/POSS. Odlewy rozdrabniano i metodą wtryskiwania wytwarzano znormalizowane próbki do badań. Oznaczano: wskaźnik szybkości płynięcia (MFR), cechy wytrzymałościowe w próbie statycznego rozciągania, udarność oraz strukturę metodą dynamicznej analizy termomechanicznej (DMTA). Badania DMTA prowadzono w zakresie temperatury od -130°C do 180°C; wyznaczano temperaturę przejść relaksacyjnych oraz moduł zachowawczy poliamidu 6 i nanokompozytów. Stwierdzono, że dodatek POSS wpływa na wskaźnik szybkości płynięcia oraz temperaturę zeszklenia nanokompozytów. Ponadto stwierdzono, że moduł zachowawczy (E’) nanokompozytów w zakresie temperatury od -130°C do 10°C jest wyższy niż niemodyfikowanego PA6.

EN

A method of in situ anionic bulk polymerization of ε-caprolactam, in the presence of silsesquioxane (0.1 or 0.5 % by weight), was used for the preparation of polyamide 6/POSS nanocomposites. The polymerization product was mechanically crushed, and the pellets of PA6 and PA6/POSS nanocomposites were injection moulded and the standard test specimens for measurements were obtained. The melt flow rate (MFR), strength properties in a static tensile test, tension impact and dynamic mechanical thermal analysis (DMTA) were examined. The temperature of relaxation transitions and values of storage modulus (E’) of PA6 and its nanocomposites was determined using DMTA measurements in the temperature range between -130°C and 180°C. It was shown that POSS affects the melt flow rate and glass transition temperature (Tg) of the nanocomposites. It was shown that the values of storage modulus (E’) of the nanocomposites in the temperature range between -130°C and 10°C were higher as compared to the modulus of neat PA6.

14

Ocena struktury i właściwości termiczno-mechanicznych polioksymetylenu modyfikowanego oligosilseskwioksanem : POSS

Czarnecka-Komorowska D., Sterzyński T., Andrzejewski J.

Przemysł Chemiczny

|

2013

|

T. 92, nr 11

2129-2132

PL

Zbadano kompozyty polimerowe na osnowie polioksymetylenu (POM) i nanocząstek nieorganicznych typu oktakis(dimetylosiloksy, winylo)oktasilseskwioksanu (winPOSS). Badaniom poddano nanokompozyty POM z POSS dodawanym w ilości 0,5 i 1% mas. Kompozycje polimerowe wykonano poprzez homogenizację w stanie stopionym przy użyciu jednoślimakowej wytłaczarki. Na podstawie badań termiczno-mechanicznych (DMTA) i mikroskopowych (SEM-EDX) scharakteryzowano ich właściwości dynamiczne i zmiany strukturalne. Stwierdzono, że zastosowana technika wytwarzania prowadzi do uzyskania stosunkowo wysokiego stopnia zdyspergowania nanocząstek winPOSS w matrycy POM. Ponadto, wprowadzenie POSS z grupą winylową prowadzi do poprawy właściwości mechanicznych (większa sztywność) nanokompozytu w porównaniu z czystym POM.

EN

Polyoxymethylene was reinforced with nano-sized inorg. vinyl group-contg. polyhedral oligomeric silsesquioxanes (winPOSS) 0.5 and 1.0% by mass in molten state by extrusion in a single screw extruder. Mech. properties and structural changes of the nanocomposite materials were detd. by dynamic mech. thermal anal. and scanning electron microscopy, equipped with an energy-dispersive X-ray analyzer. The addn. of winPOSS nanoparticles resulted in increase in mech. strength (higher stiffness) and some structural changes of the nanocomposites. The nanocomposites showed high homogeneity.

15

Nowy sposób sieciowania żywicy epoksydowej wykorzystujący bis(heptafenyloglinosilseskwioksan) jako utwardzacz

Chmielewska D., Barczewski M., Sterzyński T.

Polimery

|

2013

|

T. 58, nr 4

270-275

PL

Badano przebieg procesu utwardzania żywicy epoksydowej Epidian 6 przy użyciu bis(heptafenyloglinosilseskwioksanu) (POSS). Warunki utwardzania kompozycji o określonym składzie ustalano na podstawie pomiarów prowadzonych w toku sieciowania. Metodą różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC) wyznaczano temperaturę egzotermicznej reakcji, której charakter świadczy o przebiegu procesu utwardzania kompozycji, określono również temperaturę procesu sieciowania i czas życia kompozycji podczas jej utwardzania w temperaturze otoczenia. Na podstawie analizy mikroskopowej (SEM) przeanalizowano jednorodność rozproszenia cząsteczek POSS w osnowie epoksydowej. Metodą spektroskopii FT-IR oceniono zmiany chemiczne zachodzące w żywicy. Wykazano, że bis(heptafenyloglinosilseskwioksan) może być stosowany jako środek utwardzający żywice epoksydowe, a do najważniejszych jego zalet można zaliczyć niską temperaturę sieciowania egzotermicznego oraz długi czas życia kompozycji.

EN

The curing process of epoxy resin Epidian 6 with bis(heptaphenylaluminosilsesquioxane) was studied. The curing conditions for the defined compositions were established on the basis of measurements made during the crosslinking reaction. Differential scanning calorimetry (DSC) was used to determine the temperature of the exothermal reaction related to the course of the curing process. Also, the temperature of crosslinking process and gel time at ambient temperature were determined. The homogeneity of the distribution of POSS additives in the epoxy matrix was investigated using microscopic analysis (SEM). Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy was used to evaluate the chemical changes in the resin. It was shown that bis(heptaphenylaluminosilsesquioxane) can be applied as a curing agent for epoxy resins, with the main advantages of a low curing temperature and long life time.

16

Wpływ zawartości nanomodyfikatorów POSS na podstawowe właściwości mechaniczne polietylenu PELD i PEHD

Andrzejewski J., Barczewski M.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2012

|

[R.] 18, nr 5

392-396

PL

Głównym celem przeprowadzonych badań była ocena skuteczności zastosowanego nanododatku POSS przy niskich jego stężeniach. Wyniki badań pozwoliły też wyznaczyć zawartość procentową modyfikatora, przy której następują znaczące zmiany we właściwościach mechanicznych kompozytu. Badania wstępne, prowadzone na materiale o stężeniu napełniacza 1%, potwierdziły występowanie zmian właściwości mechanicznych badanych próbek, jednak głębsza analiza wyników wykazała występowanie dużego poziomu błędów pomiarowych, będących konsekwencją słabej homogenizacji otrzymanych mieszanek. Spowodowało to konieczność ponownego sporządzenia kompozycji o kilku zawartościach procentowych wybranego dodatku, celem porównania właściwości mechanicznych występujących dla poszczególnych stężeń wprowadzonego związku. Zawartość procentowa polisilseskwioksanów dla poszczególnych kompozycji wynosiła: 0,5%; 0,1%; 0,02%; 0,01%. Zastosowanie dwóch gatunków polietylenu (PEHD oraz PELD) oraz dwóch gatunków polisilseskwioksanów (winylo- oraz heksadecylo-silseskwioksan), pozwoliło na zbadanie szerokiego spektrum materiałów.

EN

The main aim of the presented research is the estimation of the POSS nanoadditive efficiency using low concentrations of the filler. The obtained results allow to determine the percentage content of the modifier, which cause the most significant changes in mechanical properties of the composite. The preliminary studies, realized on the samples containing 1% of the filler, confirmed the mechanical properties modifications, however the results deviation indicate the problem with homogeneity of the composite. The second bath of samples was prepared in order to compare the nanofiller content to the range of mechanical properties change. The percentage content of the polisilsesquioxane was: 0,5%; 0,1%; 0,02%; 0,01%. Using of two types of polyethylene resin (HDPE and LDPE) and two types of polisilsesquioxanes (vinyl- and hexadecylo-silsesquioxane), allow to examine the wide spectrum of materials.

17

Światłoutwardzalne uretanoakrylowe materiały hybrydowe zawierające oktametakryloksypropylooktasilsekwioksan

Marcinkowska A., Andrzejewska E., Prządka D., Zgrzeba A.

Przemysł Chemiczny

|

2012

|

T. 91, nr 9

1873-1875

PL

Otrzymano nowe hybrydowe materiały organiczno-nieorganiczne na bazie żywicy uretanoakrylowej (E230) i oktametakryloksypropylooktasilseskwioksanu (M-POSS), wprowadzonego w ilości 5–35% mas. Utwardzanie mieszanin żywicą E230/M-POSS prowadzono metodą fotopolimeryzacji. Wytworzone materiały charakteryzowały się polepszonymi właściwościami mechanicznymi i fizykochemicznymi w stosunku do polimeru niemodyfikowanego. Zaobserwowano wzrost twardości (maks. o ok. 56%), modułu Younga (maks. ok. 15-krotny), wytrzymałości na rozciąganie (maks. ok. 3-krotny), zwiększenie odporności termicznej oraz zmniejszenie chłonności wody wytworzonych materiałów hybrydowych.

EN

A com. acrylic-urethane resin was reinforced by addn. of octamethacryloxypropyloctasilsesquioxane (5–35% by mass) and UV-cured. The resulting new hybrid org.-inorg. materials were studied for mech. and phys.-chem. properties. An increase in hardness (up to approx. 56%), Young modulus (a 15-fold), tensile strength (a 3-fold) as well as improved thermal resistance and reduced water uptake were obsd. as a result of the reinforcement.

18

Silseskwioksany jako nanonapełniacze. Cz. I. Nanokompozyty z osnową silikonową

Maciejewski H., Dutkiewicz M., Byczyński Ł., Marciniec B.

Polimery

|

2012

|

T. 57, nr 7-8

535-544

PL

Artykuł stanowi pierwszą część pracy przeglądowej poświęconej wykorzystaniu silseskwioksanów (POSS) w charakterze modyfikatorów różnego typu polimerów, dodawanych do polimerowej osnowy w celu otrzymania nanokompozytów o specyficznych właściwościach fizykochemicznych. Zamierzeniem autorów w tej oraz w kolejnych częściach jest zobrazowanie stanu dotychczas przeprowadzonych badań oraz ich kierunków w tej dziedzinie chemii. W Cz. I przedstawiono wyniki badań syntezy, oceny właściwości i zastosowań nanokompozytów POSS z osnową silikonową.

EN

The paper is the first of a series of review articles on the use of polysilsesquioxanes (POSS) for the modification of various polymers in order to prepare nanocomposites with specific physico-chemical properties. It has been the aim of the authors, in this and the following parts, to present the current state of knowledge and directions for further investigation in this area of chemistry. This opening paper reports on the synthesis, properties and use of nanocomposites based on POSS and silicone matrix.

19

Kompozycje poliuretanowe do szybkiego prototypowania zawierające bentonity modyfikowane silseskwioksanami

Oleksy M., Oliwa R., Zawiła B., Budzik G.

Polimery

|

2012

|

T. 57, nr 6

463-469

PL

Wytwarzano kompozyty lanej żywicy poliuretanowej (PUR) napełnianej bentonitami modyfikowanymi silseskwioksanami (POSS). Badano wpływ ilości i rodzaju dodanego do żywicy modyfikowanego bentonitu oraz typu stosowanej żywicy na właściwości mechaniczne oraz przetwórcze kompozytów z udziałem 1,5—4,5 % mas. nanonapełniacza. Stwierdzono, że dodatek do żywicy poliuretanowej modyfikowanych bentonitów spowodował wzrost wytrzymałości na rozciąganie o 40 % i udarności wg Charpy'ego o 70 %, pogorszeniu natomiast uległa twardość wg Rockwella, o 18 %. Kompozyty wykazywały typowe cechy nanokompozytów polimerowych modyfikowanych glinokrzemianami, z charakterystyczną morfologią drobnopłytkową kruchych przełomów, obserwowaną za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM). Na dyfraktogramie WAXS stwierdzono zanik piku odpowiadającego odstępowi między płytkami modyfikowanego bentonitu.

EN

Cast polyurethane resins (PUR) filled with bentonites modified with silsesquioxanes (POSS) were prepared. The effect of amount and type of modified bentonites as well as the type of resin used on mechanical and processing properties of composites containing 1,5—4,5 wt. % nanofiller was studied. The addition of modified bentonites to the polyurethane resin resulted in the increase of tensile strength by 40 % and Charpy impact resistance by 70 %, however, the decrease in Rockwell hardness by 18 % was found. The structure of the composites resembled that of typical aluminosilicate clay/polymer nanocomposites with fine platelets morphology of brittle fractures observed by scanning electron microscopy (SEM) and the disappearance of the peak corresponding to the distance between bentonite platelets in WAXS diffractogram.

20

The effect of polyhedral oligomeric silsesquioxane (POSS) on morphology and mechanical properties of polyoxymethylene (POM)

Czarnecka-Komorowska D., Sterzynski T., Maciejewski H., Dutkiewicz M.

Composites Theory and Practice

|

2012

|

R. 12, nr 4

232-236

EN

Polyoxymethylene nanocomposites with octakis (dimethylsiloxy, ethyl epoxycyclohexy) octasilsesquioxanes (POSS) were obtained during melt blending. The influence of the POSS nanoparticles on the morphology and mechanical properties of polyoxymethylene (POM) nanocomposites properties was investigated. POM/POSS nanocomposites were produced by means of melt mixing of POM with POSS; with a POSS content of 0.5, and 1 wt.%. The uniaxial elongation test of polyoxymethylene has been performed to determine the influence of POSS on the mechanical properties of the new hybrid material. The dispersion of POSS in the POM nanocomposites was studied by scanning electron microscopy (SEM). According to the mechanical investigation, it was found that the process of polyhedral oligomeric silsesquioxane (POSS) addition leads to an enhancement of both the tensile strength and stiffness, where the most encouraging results were achieved for the POM/POSS nanocomposites with 0.5 wt.% POSS. The SEM studies allowed us to provide direct evidence of better interfacial adhesion between the POSS particles and POM matrix, which may lead to better mechanical properties, specially tensile strength, elongation and stiffness. The obtained polymer composites POM/POSS are an interesting group of materials of construction, showing very good performance.

PL

Nanokompozyty polioksymetylenu z oktakis (dimetylosiloksy, etyloepoksycykloheksylo) oktasilseskwioksanem (POSS) otrzymano w procesie przetwórstwa. Określono wpływ nanocząstek POSS na strukturę i właściwości mechaniczne nanokompozytów na bazie polioksymetylenu (POM). Badaniom poddano kompozyty POM z POSS wytworzone poprzez homogenizację w stanie stopionym, dodawanymi w ilościach 0,5 i 1% wag. W próbie jednoosiowego rozciągania dokonano oceny wpływu POSS na właściwości mechaniczne nowego materiału hybrydowego. Stopień zdyspergowania POSS w matrycy POM określono metodą skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM). Na podstawie badań mechanicznych stwierdzono, że proces modyfikacji polioksymetylenu nanocząstkami POSS prowadzi do poprawy zarówno wytrzymałości na rozciąganie, jak i sztywności, gdzie najbardziej zadowalające wyniki uzyskano dla nanokompozytów POM/POSS z 0,5% wag. zawartością POSS. Badania SEM okazały się bezpośrednim dowodem występowania lepszych oddziaływań międzyfazowych pomiędzy nanocząstkami POSS a matrycą polioksymetylenową, co może prowadzić do poprawy właściwości mechanicznych, w tym w szczególności wytrzymałości na rozciąganie, wydłużenie i sztywność. Uzyskane kompozyty polimerowe POM/POSS stanowią interesującą grupę materiałów konstrukcyjnych, wykazujących wyjątkowo korzystne właściwości użytkowe.