Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Synthesis, characterization, thermal and fire retardant properties of new homo- and block copolymers of polyacrylate and epoxy resin with cyclotriphosphazene core

Shaban Alaa, Al-Shukri Salah Mahdi, Kahlaf Hussein Ismail, Al Hanbali Othman A.

Polimery

|

2019

|

T. 64, nr 9

577--590

EN

New homo- and block copolymers composed of polyacrylate and epoxy resin with hexafunctional cyclotriphosphazene core were synthesized and characterized by FT-IR and 1H-, 13C-, and 31P- NMR. The first homopolymer, PN-polyacry was prepared from the direct condensation of 2-hydroxyethylacrylate with acyl chloride of hexakis(4-carboxyphenoxy)cyclotriphosphazene, PN-acyl. The second homopolymer, PN-Ep, was prepared in a direct reaction of catalyzed carboxyl groups of hexakis(4-carboxyphenoxy)cyclotriphosphazene PN-COOH with epoxy resin via an oxirane ring opening reaction. The block copolymer, PN-Ep/polyacry, was prepared from the partial coupling of 2-hydroxyethyl acrylate with the PN-acyl, followed by the reaction of unreacted carboxyl groups with epoxy resin. Differential scanning calorimetry (DSC) analysis of the PN-Ep/polyacry copolymer exhibited good compatibility between polyacrylate and cured epoxy resin. Thermal gravimetric analysis (TGA) revealed that the prepared polymeric systems accumulate 30–38 wt % char at elevated temperatures, compared to neat polyacrylate and cured epoxy resin, which accumulate negligible char at 700 °C. The limiting oxygen index (LOI) exhibited significant enhancement of fire retardant properties of the prepared polymeric systems. A scanning electron microscopy (SEM) morphology study revealed that PN-polyacry and PN-Ep/polyacrylate produced intumescent char residues while PN-Ep produced solid dense char with a nonporous surface.

PL

Zsyntetyzowano nowe homopolimery i kopolimery blokowe złożone z poliakrylanu i żywicy epoksydowej z sześciofunkcyjnym rdzeniem cyklotrifosfazenu. Struktury scharakteryzowano metodami FT-IR i 1H-, 13C- oraz 31P-NMR. Pierwszy homopolimer, poliakrylan (PN), wytworzono w bezpośredniej kondensacji akrylanu 2-hydroksyetylu z chlorkiem acylu heksakis(4-karboksyfenoksy)cyklotrifosfazenu (PN-acyl). Drugi homopolimer (PN-Ep) wytworzono w katalizowanej bezpośredniej reakcji grup karboksylowych heksakis(4-karboksyfenoksy) cyklotrifosfazenu (PN-COOH) z żywicą epoksydową w wyniku otwarcia pierścienia oksiranowego. Kopolimer blokowy (PN-Ep/poliakry) otrzymano w procesie częściowego sprzęgania akrylanu 2-hydroksyetylu z PN-acylem i następnej reakcji nieprzereagowanych grup karboksylowych z żywicą epoksydową. Analiza kopolimeru PN-Ep/poliakry za pomocą różnicowego kalorymetru skaningowego (DSC) wykazała dobrą kompatybilność między poliakrylanem i utwardzoną żywicą epoksydową, a na podstawie analizy termograwimetrycznej (TGA) stwierdzono, że przygotowane układy polimerowe spalają się w podwyższonej temperaturze do karbonizatu (30—38% mas.), podczas gdy czysty poliakrylan i utwardzona żywica epoksydowa w 700 °C wytwarzają jego pomijalne ilości. Wartość granicznego wskaźnika tlenowego (LOI) wskazywała na znaczące zwiększenie ognioodporności przygotowanych układów polimerowych. Badanie morfologii przy użyciu skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM) wykazało, że w wyniku spalania poliakrylanu PN i PN-Ep/poliakrylanu wytwarza się pozostałość pęczniejących karbonizatów, podczas gdy w procesie spalania PN-Ep wytwarzał się zwarty gęsty osad o nieporowatej powierzchni.

2

Ocena odporności kompozytów z poli(kwasu mlekowego) i poliakrylanów na symulowane światło słoneczne

Vuković-Kwiatkowska I., Kaczmarek H.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2013

|

[R.] 19, nr 3 (153)

286--291

PL

Współczesny świat w ogromnej mierze stosuje tworzywa sztuczne w prawie wszystkich dziedzinach związanych z ludzką aktywnością. Z systematycznym wzrostem produkcji tworzyw wiążą się problemy z ich utylizacją i ogromnymi ilościami odpadów stanowiących zagrożenie dla środowiska. Dodatkowo wzrasta cena podstawowego surowca do produkcji polimerów - ropy naftowej. Taka sytuacja wymusza opracowanie nowoczesnych materiałów wytwarzanych ze źródeł odnawialnych, a przy tym dających możliwość recyklingu bądź degradacji w stosunkowo krótkim czasie. Poli(kwas mlekowy) - PLA jest polimerem spełniającym wymienione oczekiwania [1,2]. Ważnym praktycznym aspektem dla użytkowych materiałów polimerowych jest ich odporność na działanie promieniowania UV które jest naturalnie obecne w środowisku. Przedmiotem pracy jest przedstawienie działania promieniowania UV na kompozyt otrzymany z PLA i poliakrylanów. Kompozyty otrzymywane są poprzez wprowadzenie do matrycy PLA akrylanowego monomeru wielofunkcyjnego i poddanie układu fotopolimeryzacji w celu usieciowania. Taka modyfikacja wpływa na stabilność fotochemiczną tworzywa. Stosunek wagowy PLA do akrylanu w otrzymanych kompozytach wynosił 40:60, 50:50 i 90:10. Zastosowano monomer dipentaerytrytol pentaakrylanu DPEPA, a jako fotoinicjator Darocur 1173 w ilości 5% względem monomeru [3,4]. Wszystkie próbki były poddane procesowi fotostarzenia w aparacie Suntest (ATLAS) przez około 1000h. Zmiany strukturalne były kontrolowane przez cały czas technikami spektroskopowymi FTIR. Przeprowadzone analizy wykazały wyraźny wzrost odporności PLA na działanie promieniowania UV w kompozycie z monomerem akrylanowym.

EN

The plastics have been used in almost all fields of human activity. However, the hudge amount of plastic waste is undesirable effect of increasing polymer production. The second serious problem is increase of price of raw material for polymer synthesis - crude oil. This situation has forced the development of new materials produced from renewable sources, and at the same time giving the possibility of recycling or degradation in a relatively short time. Poly(lactic acid) - PLA is a polymer satisfying the mentioned requirements. An important practical aspect of the usage of polymer materials is their resistance to UV radiation, which is naturally present in the environment. The task of this work is to present the UV radiation influence on the composites obtained from the PLA and polyacrylates. The composites were prepared by mixing of PLA and multifunctional acrylate monomer (DPEPA dipentaerythritol pentaacrylate) and curing by UV-light to perform the crosslinking photopolymerization. The ratio of PLA to monomer was 40 to 60%, 50 to 50% and 90 to 10% (% w/w). Darocur 1173 as the photoinitiator was used. All samples were then aged in laboratory conditions using Suntest apparatus (Atlas) for about 1000 hours. The changes in chemical structure during sample aging have been monitored by FTIR techniques. The results showed a significant increase of PLA resistance to UV radiation in a composite with acrylate monomer comparing to pure PLA aged in the same conditions.

3

Mechanical behaviour characterizing and simulation of polyacrylate rubber

Santos dos D., Batalha G. F.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2010

|

Vol. 38, nr 1

33-40

EN

Purpose: of this paper is to investigate the influence of EB radiation on the mechanical behaviour of UV curing polyacrylate rubber (ACM) and to simulate its behaviour. Design/methodology/approach: The material was irradiated by two different EB doses, 100 kGy and 250 kGy, its mechanical behaviour was investigated with the help of uniaxial, equibiaxial and planar shear experiments. The results were applied to the Ogden’s Model (1972) in order to obtain the parameters to simulate the material behaviour by finite element method (FEM) and to compare experimental and FEM curves. The structure molecular changes caused by EB were investigated with the help of infrared spectroscopy. Findings: In most cases the experimental results showed an increase in the strength at rupture and a decrease in the elongation at the rupture with increasing of radiation dose. Equibiaxial and planar shear tests presented similar behaviour like uniaxial results, in terms of elongation decrease and strength increase, with some deviations. Ogden’s Model third order provided simulated curves with similar behaviour in comparison to experimental curves. The infrared spectroscopy showed different chemical group contents in the analyzed regions, surface and middle region. Research limitations/implications: Two doses of EB radiation were applied; higher or lower doses were not investigated. Practical implications: Improved behaviour of UV curing ACM can extend the range of industrial applications, or improve its performance in known applications. Originality/value: Usually EB radiation has been used to modify polymeric structure and to improve thermal and mechanical polymers behaviour. Regarding like rubber materials EB is usually applied as an alternative form of vulcanization. UV is a new type of curing for polyacrylate rubbers, which are usually cured by thermal processes.

4

Thermal analysis of moulding sands with a polyacrylic binding agent

Grabowska B., Holtzer M., Zych Ł.

Archives of Foundry Engineering

|

2008

|

Vol. 8, iss. 1 spec.

115--118

EN

Heating of materials causes their physical or chemical changes accompanied by thermal effects. Thermal effects of polymers are related to their structural changes, such as: melting, crystallization, polymorphous transformations, vitrification, degradation, destruction as well as intramolecular or intermolecular reactions. Samples of sodium polyacrylate (used as a binding agent), high-silica sand (grain matrix) and samples of moulding sands with a polyacrylic binder after hardening were tested derivatographically. Samples for thermal analysis were taken from shaped blocks after performing strength tests. Investigations were done within the temperaturo rangę: 25-1000°C. Methods of thermal analysis (DTA, TG) were used to determine the thermal stability of the tested samples by establishing the temperature and thermal effects of transformations occurring during heating. In addition, the investigations were to determine changes taking place inside moulding sands when in contact with molten metal. On the basis of differences in thermograms of moulding sand samples with polyacrylic binding agent, hardened either by Ca(OH)2 and CO2 or by microwaves, one can infer that significant structural changes occurred after cross-linking. Those changes are related to intra- and intermolecular reactions and the way of hardening influences the cross-linking reaction - which was also confirmed by means of the spectroscopic investigations (FT-IR, Raman, NMR).

PL

Ogrzewanie materiałów wywołuje w nich zmiany fizyczne bądź chemiczne, którym towarzyszą efekty cieplne. W polimerach efekty wiążą się ze zmianami strukturalnymi, takimi jak topnienie, krystalizacja, przemiany polimorficzne, zeszklenie, degradacja, detrukcja czy też reakcje wewnątrzcząsteczkowe lub międzycząsteczkowe. Badaniom derywatograficznym poddano próbki polimeru poli(akrylanu sodu) stosowanego jako spoiwa, piasku kwarcowego (osnowa) oraz próbki mas ze spoiwem poliakrylowym po utwardzeniu. Próbki mas do analizy termicznej pobierano z kształtek po przeprowadzeniu badań wytrzymałościowych. Badania prowadzono w zakresie temperatury 25-1000 °C. W badaniach wykorzystano metody analizy termicznej (DTA, TG) w celu określenia termicznej stabilności badanych próbek poprzez temperatury i efektów cieplnych przemian zachodzących podczas ogrzewania. Ponadto badania te miały na celu określenie zmian jakie mogą zachodzić w masie formierskiej w warunkach kontaktu z ciekłym metalem. Na podstawie różnic w przebiegu termogramów próbek mas ze spoiwem poliakrylowym utwardzonych Ca(OH)2 i CO2 oraz próbek mas ze spoiwem poliakrylowym utwardzonych mikrofalami można wnioskować, że po usieciowaniu nastąpiły istotne zmiany w strukturze wiązane z reakcjami wewnątrzcząsteczkowymi i międzycząsteczkowymi, a sposób utwardzania ma wpływ na przebieg reakcji sieciowania, co potwierdzono również w badaniach spektroskopowych (FT-IR, Raman, NMR).

5

Zastosowanie metod spektroskopowych do badania procesów utwardzania mas ze spoiwem akrylowym

Grabowska B., Holtzer M.

Archiwum Odlewnictwa

|

2004

|

R. 4, nr 11/1

161--166

PL

Polimery kwasu akrylowego, ze względu na swoje właściwości fizykochemiczne, znalazły zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu. W świecie od około 20 lat znane są procesy technologiczne wykorzystujące spoiwo akrylowe utwardzane CO2. Wzrost wymagań związanych z parametrami i technicznymi jak i ekologicznymi oraz ekonomicznymi żywic syntetycznych zmusza do wyjaśnienia procesów towarzyszących reakcjom ich sieciowania. W pracy podjęto próbę wyjaśnienia procesu utwardzania poliakrylanów różnymi czynnikami (kationy metalu/CO2, mikrofale, UV). W tym celu przeprowadzono badania z wykorzystaniem metod spektroskopowych (FTIR, Raman). Dobierano odpowiednio warunki procesu. takie jak: masa cząsteczkowa polimeru, jego lepkość, pH układu, skład masy oraz określono właściwości mechaniczne masy. Z przeprowadzonych badań wynika, że istnieje możliwość termicznego sieciowania poliakrylanów z jednoczesną poprawą właściwości mechanicznych masy. Na widmach (IR, Raman) pojawiają się zmiany wynikające z zastosowania różnych czynników sieciujących. Jednak szczegółowe opracowanie mechanizmu sieciowania żywicy aksylowej różnymi metodami wymaga dalszych szczegółowych badań.

EN

Large variety of applications of the small-molecule, water-soluble, acryl polymers is mainly due to their high chemical reactivity combined with numerous beneficial physical and chemical properties. The polymers are used as binders for moulding sands. The sands are characterised by very low harmful effect to the environment, having at the same time very good technological properties. There is a number of methods used for hardening of the acryl polymer-based binders (CO2, microwave and UV). There were investigated some initial structure transformations which take place in acryl resin system. They were investigated by FTIR and Raman spectrometry. The subjects of studies were resin CP10 and the different hardening processes. Changes in FTIR and Raman spectra during hardening of resins were recorded.