Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Przemysłowe akceleratory elektronów i ich zastosowania w technologiach radiacyjnych : radiacyjnie indukowane procesy chemiczne, radiacyjnie wspomagana obróbka składników opon samochodowych

Bułka Stanisław

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2024

|

Vol. 65, Nr 4

17--20

PL

Technologia napromieniowania wiązką elektronów (EBR) jest jedną z najbardziej obiecujących technologii spośród innych technik wykorzystujących promieniowanie i jest stosowana w przemyśle gumowym i oponiarskim ze względu na jej zdolność do sieciowania niektórych kauczuków w zależności od ich struktury chemicznej. EBR może zapewnić dobrą wytrzymałość początkową gumy i wyrobów gumowych poprzez częściowe usieciowanie, co ma praktyczne znaczenie w procesie budowy opon radialnych. Elementy opon, w których EBR ma praktyczne zastosowanie, obejmują bieżniki opon, wykładziny wewnętrzne, pasy i mieszanki warstwowe nadwozia. Pokazano wpływ EBR na strukturę i właściwości gum oponowych, takich jak kauczuk naturalny (NR), poli-butadien. Podkreślono także zasadność zastosowania tego procesu we współczesnym przemyśle oponiarskim.

EN

Electron beam radiation (EBR) technology is one of the most promising technologies among other radiation-driven technologies and has been used in the rubber and tyre industry due to its ability to cross-link certain rubbers depending on their chemical structures. EBR can provide good green strength to rubber and rubber products by partial cross-linking which has practical importance in the radial tyre building process. The tyre components where EBR has practical application include tyre treads, inner liners, belt, and body ply skim compounds. The effect of EBR on the structure and properties of tyre rubbers, such as natural rubber (NR), polybutadiene rubber (BR). The viability of the application of this process in the modern-day tyre industry is also highlighted.

2

Synthesis and characterization of modified PVC waste with different diamines for Hg(II) removal

Mohammed Ameen Hadi, Hamed Ameera Hassan, Aldabbagh Areej Kamal Assim

Polimery

|

2023

|

Vol. 68, nr 11-12

640--645

EN

PVC waste, after removing contamination (P1), was cross-linked with 1,3-diaminopropane, hexamethylenediamine and 1,4-diaminonaphthalene (P2, P3 and P4). The cross-linked PVC was charac-terized by FTIR, SEM and CHN elemental analysis. The influence of the type of crosslinking agent on the thermal properties and swelling of PVC was also investigated. P3 was characterized by the highest water absorption, and P4 had the best thermal stability. All cross-linked polymers showed good effectiveness in removing Hg(II) ions, especially PVC modified with hexamethylenediamine.

PL

Odpady PVC po usunięciu zanieczyszczeń (P1) sieciowano 1,3-diaminopropanem, heksametylenodiaminą i 1,4-diaminonaftalenem (P2, P3 i P4). Usieciowany PVC scharakteryzowano za pomocą FTIR, SEM i analizy pierwiastkowej CHN. Zbadano także wpływ rodzaju środka sieciującego na właściwości termiczne i pęcznienie PVC. P3 charakteryzował się największą absorpcją wody, a P4 najlepszą stabilnością termiczną. Wszystkie usieciowane polimery wykazały dobrą skuteczność w usuwaniu jonów Hg(II), zwłaszcza PVC modyfikowany heksametylenodiaminą.

3

The effect of the heat treatment on the crosslinking of epoxy resin for aviation applications

Mucha Mateusz, Sterzyński Tomasz, Krzyżak Aneta

Polimery

|

2020

|

T. 65, nr 11-12

776--783

EN

We have investigated the MGS L285 epoxy laminating resin system, used in aviation applications. A number of tests were carried out, namely Dynamic Mechanical Analysis (DMA), Differential Scanning Calorimetry (DSC), tensile testing, three-point bending flexural testing, Charpy impact testing, Shore D hardness, density measurements and Fourier-Transform Infrared spectroscopy (FT-IR). Moreover, the tensile toughness UTT, the brittleness B and the linear isobaric thermal expansivity αL were calculated. The samples were subjected to heat treatment in the temperatures of 50, 60 and 80°C for 15 hours or were stored in room temperature. Glass transition temperature, hardness, density as well as other properties were observed to rise along with the increasing heat treatment temperature, suggesting the validity of applications of Voronoi-Delaunay structural analysis to polymer science. On the other hand, properties such as brittleness, toughness and impact strength exhibited a non-linear course of changes as a function of the heating temperature.

PL

Badano laminującą żywicę epoksydową MGS L285 przeznaczoną do zastosowań w lotnictwie. Przeprowadzono dynamiczną analizę mechaniczną (DMA), skaningową kalorymetrię różnicową (DSC), statyczną próbę rozciągania, zginanie trójpunktowe, badanie młotem Charpy’ego, pomiary twardości metodą Shore’a D, pomiary gęstości, zarejestrowano także widma metodą skaningowej spektroskopii transformatorowej Fouriera (FT-IR). Obliczono wartości wiązkości UTT, kruchości B i izobarycznej rozszerzalności termicznej αL. Próbki wygrzewano w temperaturze 50, 60 lub 80 stopni Celsjusza przez 15 h lub przechowywano w temperaturze pokojowej. W odniesieniu do dużej części badanych właściwości zaobserwowano ich poprawę wraz z rosnącą temperaturą wygrzewania. Korelacja temperatury zeszklenia, twardości i gęstości polimerów wskazuje na słuszność zastosowania w badaniu wolnych objętości analizy strukturalnej opartej na triangulacji Delone i diagramach Woronoja. W wypadku właściwości, takich jak: kruchość, wiązkość i udarność stwierdzono nieliniowy przebieg zmian w funkcji temperatury wygrzewania.

4

The formation of polyester-melamine / urethane coatings

Denisova Nadezda, Skopintseva Nataliia, Afanaseva Daria, Indeikin Evgenii

Farby i Lakiery

|

2019

|

nr 2

30--36

EN

One of the cost-effective ways to significantly influence the coating formation process and the performance of polyester coatings is to use a cross-linking agent containing an isocyanate. Methylated melamine-formaldehyde with a high degree of alkylation (HMMM) and blocked hexamethylene diisocyanate (HDI) were used for polyester resin cross-linking. The influence of cross-linking agents on coating performance and characteristics was studied using Small Amplitude Oscillatory Shear Rheometry (SAOS), Thermogravimetric Analysis (TGA) and Differential Scanning Calorimetry (DSC) techniques. The cross-linking degree of the polyester system containing the mixture of HMMM and HDI was shown to be significantly lower than that of the systems where only one of the cross-linking agents was used. High loss modulus values G" in the system with HMMM as compared to the system with HDI can be explained by a less dense three-dimensional network structure. With the decrease of HMMM and HDI the formation of three-dimensional network starts at a higher temperature. At the same time, when only the hardener content is reduced it leads to the decrease of the cross-linking degree.

PL

Jednym z ekonomicznych sposobów znaczącego wpływu na proces tworzenia powłoki poliestrowej i jej właściwości jest zastosowanie czynnika sieciującego zawierającego izocyjanian. Metylowaną żywicę melaminowo-formaldehydową o wysokim stopniu zalkilowania (HMMM) i blokowany heksametyleno diizocyjanian (HDI) zastosowano do sieciowania żywicy poliestrowej. Wpływ czynnika sieciującego na właściwości powłok był badany wykorzystując rometrię niskoamplitudowych oscylacji ścinających (SAOS), analizę termograwimetrycznej (TGA) i różnicową kalorymetrię skaningową (DSC). Stwierdzono, że stopień usieciowania kompozycji zawierającej HMMM i HDI był zdecydowanie mnniejszy od układu zawierającego tylko jeden czynnik sieciujący. Duża wartość modułu stratności w układzie z HMMM w porównaniu z układem zawierającym HDI wynikała z mniejszej gęstości trówymiarowej sieci. Wraz z malejącą ilością HMMM i HDI, tworzenie się trójwymiarowej sieci rozpoczyna się w wyższej temperaturze i prowadzi do mniejszej gęstości usieciowania.

5

Comparing the properties of isocyanate and non-isocyanate curing coatings

Smirnov Dmitri, Grianko Irina, Sakharova Larisa, Vasilev Larisa, Ilin Aleksandr

Farby i Lakiery

|

2019

|

nr 3

26--34

EN

The growing dermand for coating systems with a limited volatile organie compounds (VOC) content and desire to eliminate toxie isocyanates as curing agents in 2K polyurethane coatings are driving the development and research of alternative (non-socyanate) curing technologies. In the present study the properties of conventional 2K solvent-borne acrylic urethane medium and high solids coatings have been examined in comparison to different systems based on non-isocyanate curing technologies presently available on the coating raw materials market. The isocyanate-based and isocyanate-free coating formulations selected for the present study meet the following criteria: solvent-borne; applied by conventional pneumatic spraying; cured at ambient temperatures; the mixture pot life is at least as long as that for conventional 2K acrylic urethane medium solids coatings (4 hours).

PL

Rosnące zapotrzebowanie na systemy powłokowe o ograniczonej zawartości lotnych związków organicznych (VOC) i chęć wyeliminowania toksycznych izocyjanianów, ponieważ środki utwardzające w powłokach poliuretanowych 2K napędzają rozwój i badania alternatywnych technologii utwardzania (nieizocyjanianowych). W niniejszym badaniu zbadano właściwości konwencjonalnych dwuskładnikowych, rozpuszczalnikowych akrylowych powłok uretanowych na bazie rozpuszczalnika i o wysokiej zawartości części stałych w porównaniu do różnych systemów opartych na technologiach nieizocyjanianowych dostępnych obecnie na rynku surowców do powlekania. Formulacje powłok oparte na izocyjanianach i wolne od izocyjanianów wybrane do niniejszego badania spełniają następujące kryteria: rozpuszczalnikowy; nakładany przez konwencjonalny natrysk pneumatyczny; utwardzony w temperaturze otoczenia; żywotność mieszanki jest co najmniej tak długa, jak w przypadku konwencjonalnych 2K akrylowych uretanów o średniej zawartości części stałych (4 godziny).

6

Wpływ środowiska zasadowego na wydajność reakcji Hecka stosowanej do sieciowania kauczuku chloroprenowego

Dziemidkiewicz Anna, Maciejewska Magdalena

Elastomery

|

2019

|

T. 23, nr 3

163--174

PL

Celem przeprowadzonych badań było określenie wpływu trietanoloaminy (TEOA) na wydajność reakcji Hecka stosowanej do sieciowania kauczuku chloroprenowego (CR). Zaproponowany układ sieciujący jest nowym przykładem zastosowania, doskonale znanej w syntezie organicznej, reakcji Hecka [1]. Reakcja ta jest jedną z głównych metod tworzenia wiązań podwójnych węgiel–węgiel (C=C) w syntezie organicznej. Nie odnotowano jak dotąd żadnego wykorzystania reakcji Hecka w technologii elastomerów. Sporządzono mieszanki kauczukowe zawierające acetyloacetonian żelaza(II) (Fe(acac)2) jako nowy środek sieciujący z różną zawartością TEOA (1–5 cz. mas.). Dodatkowo mieszanki napełniono krzemionką (SiO2) pirogeniczną Aerosil 380 lub sadzą (CB) N550. Uzyskane wyniki wykazały, że zarówno ilość TEOA, jak i rodzaj napełniacza miały istotny wpływ na właściwości otrzymanych elastomerów. W przypadku kompozytów napełnionych CB aktywność Fe(acac)2 w procesie sieciowania wzrastała wraz z ilością TEOA. Potwierdziły to wysokie wartości przyrostu momentu obrotowego i stopnia usieciowania CR oraz krótsze czasy wulkanizacji. W przypadku mieszanek napełnionych SiO2 wpływ ilości TEOA na wydajność procesu sieciowania nie był tak jednoznaczny. Jednak biorąc pod uwagę przyrost momentu obrotowego, stopień usieciowania oraz optymalny czas wulkanizacji można stwierdzić, że użycie 3 cz. mas. TEOA skutkowało największą aktywnością Fe(acac)2.

EN

The aim of the study was to determine the effect of triethanolamine (TEOA) on the efficiency of Heck’s reaction used for the crosslinking of chloroprene rubber (CR). The proposed crosslinking system is a new example of the application of the Heck reaction, well known in organic synthesis [1]. This reaction is one of the main methods of creating carbon‑carbon double bonds (C=C) in organic synthesis. So far, no use of Heck’s reaction in elastomer technology has been reported. Rubber blends containing iron(II) acetylacetonate (Fe(acac)2) as a new crosslinking agent with different TEOA content (1–5 phr) were prepared. Additionally, the blends were filled with pyrogenic silica (SiO2) Aerosil 380 or carbon black (CB) N 550. The obtained results showed that both the amount of TEOA and the type of filler had a significant effect on the properties of the elastomers obtained. In case of composites filled with CB, the activity of Fe(acac)2 in the crosslinking process increased with the amount of TEOA. This was confirmed by high values of torque increment and degree of crosslinking of CR and shorter vulcanization times. In case of rubber compounds filled with SiO2, the effect of TEOA on the efficiency of crosslinking process was not so unambiguous. However, considering the increase in torque, the degree of crosslinking and the optimum vulcanization time, it can be stated that the use of 3 phr. TEOA resulted in the highest Fe(acac)2 activity.

7

Rheological and thermal properties of mixtures of hydroxyl-terminated polybutadiene and plasticizer

Gołofit T., Gańczyk-Specjalska K., Jamroga K., Kufel Ł.

Polimery

|

2018

|

T. 63, nr 1

53--56

EN

Mixtures of hydroxyl-terminated polybutadiene (HTPB) and dioctyladipate (DOA) as a plasticizer, which after crosslinking are applied as binders in heterogeneous propellants, were studied.The influence of mixture composition on rheological and thermal properties, important from technological and utility viewpoint were specified. The temperature dependence of prepared mixtures viscosity were studied. Systems were subjected to crosslinking and values of pot life (tpl) were determined. It was stated that tpl rose with increasing plasticizer content. Differential scanning calorimetry and thermogravimetry techniques were used toanalyze thermal stability of mixtures. It was concluded that applied component scould not decompose in the temperature range of 290–350 K and studied mixtures did not cause the hazard of thermal explosion.

PL

Zbadano mieszaniny polibutadienu z końcowymi grupami hydroksylowymi (HTPB) oraz adypinianu dioktylu (DOA) jako plastyfikatora, które po usieciowaniu wykorzystywane są jako lepiszcza w heterogenicznych paliwach rakietowych. Określono wpływ składu na reologiczne i termiczne właściwości mieszanin, mające istotne znaczenie z technologicznego i użytkowego punktu widzenia. Zbadano zależność lepkości przygotowanych mieszanin od temperatury. Badane układy poddano sieciowaniu i wyznaczono wartości czasu życia technologicznego (tpl).Wykazano, że tpl wydłuża się ze wzrostem zawartości plastyfikatora. Stabilność termiczną mieszanin zbadano za pomocą różnicowej kalorymetrii skaningowej i termograwimetrii. Stwierdzono, że zastosowane składniki nie ulegają rozkładowi w temperaturze od 290 do 350 K i badane mieszaniny nie powodują zagrożenia eksplozją.

8

Glass transition temperature-cure temperature-transformation (TgTT) diagram for EPY® epoxy system

Urbaniak M.

Polimery

|

2018

|

T. 63, nr 1

18--24

EN

The EPY® epoxy system applied for the production of machine foundation chocks was isothermally cured at varying cure temperatures and times. The thermal behavior during the curing of the system was monitored by means of the glass transition temperature (Tg) and conversion degree (α) measured using differential scanning calorimetry (DSC) and rotational viscometry (ARES). Also, the thermal decomposition was measured by thermogravimetry and differential thermal analysis (TG-DTA). The results were analyzed and summarized in the generalized phase diagram, as well as in the Tg-cure temperature-transformation (TgTT) cure diagram. The phase diagram has reference to the transformations (in liquid, ungelled glass, gelled glass and rubber state) encountered at time to gelation and vitrification. Whereas the TgTT diagram shows that there are three types of behavior related to the temperature of cure and makes a useful framework for understanding and analyzing the relations and interdependencies during the curing process of the epoxy system.

PL

Próbki układu epoksydowego EPY®, używanego do wytwarzania podkładek fundamentowych maszyn, sieciowano izotermicznie stosując różne temperatury i różny czas sieciowania. Metodami różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC) i wiskozymetrii rotacyjnej (ARES) zbadano przemiany tak przygotowanych układów pod wpływem zmian temperatury wyznaczając temperaturę zeszklenia (Tg) i stopień konwersji (α). Badano także rozkład termiczny próbek za pomocą symultanicznej termograwimetrycznej i różnicowej analizy termicznej (TG-DTA). Wyniki pomiarów analizy zestawiono w postaci uogólnionego diagramu fazowego oraz diagramu Tg-temperatura sieciowania-przemiana (TgTT). Pierwszy z diagramów wskazuje odniesienia do transformacji (stan ciekły, szklisty całkowicie nieutwardzony, szklisty niecałkowicie utwardzony i zżelowany) występujących w czasie do momentu żelowania i zeszklenia układu, a diagram TgTT pokazuje trzy rodzaje zachowań układu w zależności od temperatury sieciowania. Stanowi przydatne narzędzie do zrozumienia i analizowania relacji ujawniających się w procesie sieciowania układu epoksydowego.

9

Analiza stopnia spęcznienia i frakcji żelowej usieciowanych radiacyjnie mieszanin polilaktyd/poli(adypinian-co-tereftalan butylenu)

Malinowski R., Janczak K., Moraczewski K., Raszkowska-Kaczor A.

Polimery

|

2018

|

T. 63, nr 1

25--30

PL

Badano stopień spęcznienia (Xs) i zawartość frakcji żelowej (Fz) mieszanin polilaktydu (PLA) z poli(adypinianem-co-tereftalanem butylenu) (PBAT), sieciowanych za pomocą promieniowania elektronowego przy użyciu triallilo izocyjanuranu (TAIC). Oceniano wpływ dawki promieniowania oraz udziału masowego komponentów mieszaniny na wartości Xs i Fz. Stwierdzono, że najmniejszy stopień spęcznienia i największą zawartość frakcji żelowej wykazują próbki PLA oraz mieszaniny o dominującej zawartości PLA, napromieniane dawką elektronów co najmniej 40 kGy. Wykazano również, że wraz ze zwiększającym się udziałem masowym PBAT w mieszaninie jej stopień spęcznienia rośnie, a zawartość w niej frakcji żelowej maleje, co wskazuje na mniejszą niż PLA podatność tego polimeru na sieciowanie radiacyjne.

EN

The swelling degree (Xs) and gel fraction (Fz) of the blends of polylactide (PLA) and poly(butylene adipate-co-terephthalate) (PBAT) crosslinked by using electron radiation in the presence of triallyl isocyanurate (TAIC) have been determined. The effects of radiation dose and weight ratio of both components of the blend on the values of Xs and Fz were examined. The lowest swelling degrees and simultaneously the highest gel fractions were observed in PLA and the blends with dominating content of PLA after irradiating them with adose of 40 kGy or more. It was also found that the swelling degree of the blend increased and its gel fraction decreased with an increasing weight fraction of PBAT. This indicates a lower susceptibility of PBAT to radiation crosslinking than that of PLA.

10

Developing the Physicochemical Foundations to Form Heterogeneous Rocket Propellants Using the Loading Method

Gańczyk-Specjalska K.

Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa

|

2017

|

Vol. 8, Nr 2 (28)

55--70

EN

The physicochemical foundations are being developed to form propellants using the loading method. The advantages of this method include the possibility of achieving a greater packing density of the particulates, no requirement for the use of costly equipment, and the absence of mechanical operations that could pose a risk of fire or explosion. The determined values were dimensions, helium and bulk density, closed pore content, (the content of intergranular spacing and open pore), and the thermal stability of ammonium perchlorate (AP) granules originating from various sources. The obtained materials differed in terms of size, sphericity, bulk density, closed pore density, (the content of intergranular spacing and open pore). The granulate having the greatest sphericity and bulk density was determined based on tests. The measurements, sphericity and density of aluminium dust originating from various sources were established. The pot life of the prepolymer cross-linking agent (diisocyanate) system was specified. Cross-linking agents with a pot life exceeding 3 hours at a temperature of 70ºC were selected. Based on the tests, materials were selected for the formation of heterogeneous rocket propellants using the loading method. The propellant samples created using the loading method were characterised in terms of their physicochemical parameters.

PL

Opracowano podstawy fizykochemiczne do formowania paliw metodą zasypową. Zaletami metody zasypowej jest możliwość uzyskania największej gęstości upakowania cząstek stałych, nie wymaga stosowania kosztownych urządzeń oraz nie przeprowadza się operacji mechanicznych, które stwarzają zagrożenie pożarowo-wybuchowe. Określono wymiary, gęstość helową i nasypową, zawartość porów zamkniętych oraz wolnych przestrzeni międzyziarnowych i porów otwartych, stabilność termiczną granulowanego chloranu(VII) amonu (AP) pochodzącego z różnych źródeł. Pozyskane materiały różniły się pod względem wymiarów, kulistości, gęstości nasypowej oraz zawartości porów zamkniętych oraz wolnych przestrzeni międzyziarnowych i porów otwartych. Na podstawie badań wytypowano granulat o największej kulistości i gęstości nasypowej. Przeprowadzono pomiary wymiarów, kulistości i gęstości dla pyłu aluminiowego pochodzącego z różnych źródeł. Określono czas życia technologicznego dla układów prepolimer+środek sieciujący (diizocyjanian). Wytypowano środki sieciujące, których czasy życia technologicznego wynosiły powyżej 3,0 h w temperaturze 70ºC. Na podstawie przeprowadzonych badań wytypowano materiały, które stosowano w formowaniu heterogenicznych paliw rakietowych metodą zasypową. Otrzymane próbki paliw metodą zasypową scharakteryzowano pod względem parametrów fizykochemicznych.

11

Proces wiązania poprzez polimeryzację metakryloamidu prowadzony in situ na osnowie mineralnej

Grabowska B.

Prace Instytutu Odlewnictwa

|

2017

|

Vol. 57, no. 2

115--124

PL

Proces wiązania poprzez polimeryzację metakryloamidu prowadzono in situ na osnowie kwarcowej w temperaturze 25°C oraz w polu mikrofal (150°C; 800 W; 2,45 GHz). Skład mieszaniny reakcyjnej, oprócz metakryloamidu – jako monomeru, zawierał: inicjator (nadsiarczan amonu), aktywator (N,N,N’,N’-tetrametyloetylenodimina), upłynniacz (sorbitol) oraz osnowę kwarcową. Zmiany strukturalne powstałe wskutek oddziaływań makromolekularnych w mieszaninie reakcyjnej podczas procesu polimeryzacji metakryloamidu, a dalej konsolidacji ziaren osnowy, określono metodą spektroskopii w podczerwieni przy użyciu spektrometru z transformacją Fouriera (FTIR). Stwierdzono, że podczas sieciowania powstają nowe wiązania w obrębie grup polarnych, typu: -OH, >NH, >C=O oraz silanolowych (Si-O). Ponadto przeprowadzono termoanalizę układu reakcyjnego w zakresie temperatury 25−500°C z zastosowaniem metody spektroskopii rozproszonego odbicia (FTIR-DRS). Badania te miały na celu określenie zakresu temperatury, w którym dochodzi do zmian związanych z sieciowaniem układu, a jeszcze nie jego termodestrukcją. Dla otrzymanego układu poreakcyjnego wykonano badania mikroskopowe metodą SEM. Uzyskana wiedza na temat procesu wiązania, poprzedzonego polimeryzacją metakryloamidu prowadzoną in situ na osnowie kwarcowej, pozwoli na podjęcie dalszych prac w obszarze technologii formowania i konsolidacji układów polimerowo-krzemianowych metodą druku 3D.

EN

The process of bonding by polymerization of methacrylamide was performed in situ on a quartz matrix at 25°C as well as in a microwave field (150°C; 800 W; 2.45 GHz). The composition of the reaction mixture, beside methylacrylamide as the monomer, was: the initiator (ammonium persulfate), the activator (N,N,N’,N’-tetramethylethylenediamine), the fluidizer (sorbit) and the quartz matrix. The structural changes occurring as a result of macromolecular reactions in the reaction mixture during the process of methacrylamide polymerization and then consolidation of the matrix grains, were determined by means of Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). It was found that during the cross-linking, new bonds are formed within the polar groups, of the following types: -OH, >NH, >C=O and silanol (Si-O). Also, a thermoanalysis of the reaction system was performed in the temperature range of 25−500°C with the use of dispersed reflection spectroscopy (FTIR-DRS). These studies aimed at determining the temperature range in which we can observe changes connected with the cross-linking of the system, and not its thermodestruction. For the obtained post-reaction system, SEM microscopic examinations were performed. The obtained knowledge of the bonding process, preceded by methacrylamide polymerization performed in situ on a quartz matrix, will make it possible to conduct further research in the scope of the technology of forming and consolidating polymer-silicate systems with the method of 3D printing.

12

Badania strukturalne (FTIR, DRIFT) skrobi eteryfikowanej CMS-Na0,6 pod kątem zastosowania w technologii mas formierskich

Kaczmarska K., Grabowska B.

Prace Instytutu Odlewnictwa

|

2017

|

Vol. 57, no. 2

137--149

PL

Do badań strukturalnych (FTIR) i termoanalitycznych (DRIFT) skierowano modyfikowaną skrobię w postaci soli sodowej karboksymetyloskrobi (CMS-Na0,6) w formie w yjściowej stanowiącej roztwór koloidalny oraz w postaci usieciowanej na drodze fizycznej (temperatura, promieniowanie mikrofalowe). Zmodyfikowaną skrobię CMS-Na0,6 otrzymano na drodze eteryfikacji skrobi ziemniaczanej. W pierwszej części artykułu przedstawiono analizę strukturalną CMS-Na0,6 przed i po usieciowaniu czynnikami fizycznymi w oparciu o wyniki badań spektroskopii w podczerwieni (FTIR) uzyskanych techniką transmisyjną. W drugiej części ustalono zmiany strukturalne w eteryfikowanej skrobi, stosując technikę spektroskopii rozproszonego odbicia w zakresie średniej podczerwieni (DRIFT), rejestrując widma on-line w zakresie temperatury 25−500°C. Na podstawie przebiegów otrzymanych widm IR stwierdzono, że podczas działania czynników fizycznych (temperatura, promieniowanie mikrofalowe) dochodzi do usieciowania koloidu CMS-Na0,6 wskutek całkowitego odparowania wody rozpuszczalnikowej, a dalej dehydratacji i utworzenia wewnątrzcząsteczkowych i międzycząsteczkowych sieciujących wiązań wodorowych. Metodą spektroskopową DRIFT ustalono postęp termicznego rozkładu, jakiemu CMS-Na0,6 podlegał podczas kontrolowanego wzrostu temperatury w zakresie 25−500°C. Ustalono, że proces degradacji termicznej rozpoczyna się już w temperaturze 280°C. Przeprowadzona analiza otrzymanych wyników badań strukturalnych stanowi dopełnienie prac badawczych w zakresie zastosowania eteryfikowanej skrobi jako spoiwa w technologii mas formierskich.

EN

Structural (FTIR) and thermo-analytic (DRIFT) studies were conducted on modified starch in the form of sodium salt of carboxymethyl starch (CMS-Na0.6) in the initial state, i.e. a colloidal solution, and in a cross-linked form prepared by physical means (temperature, microwave radiation). Modified starch CMS-Na0.6 was obtained by way of etherification of potato starch. The first part of the article presents the structural analysis of CMS-Na0.6 before and after cross-linking by means of physical factors based on the results of infrared spectroscopy tests (FTIR) obtained with the use of the transmission technique. The second part identifies the structural changes in the etherified starch with the use of Diffuse Reflectance Infrared Fourier Transform spectroscopy (DRIFT), recording the spectra in the temperature range of 25−500°C. Based on the courses of the obtained IR spectra, it was established that during the operation of physical factors (temperature, microwave radiation), cross-linking of the colloid CMS-Na0.6 was observed as a result of total evaporation of the solvent water and next dehydration and formation of intra- and intermolecular cross-linking hydrogen bonds. The spectroscopic method DRIFT was applied to determine the progress of the thermal decomposition of CMS-Na0.6 during a controlled temperature increase in the range of 25−500°C. It was established that the process of thermal degradation begins already at 280°C. The performed analysis of the obtained structural test results constitutes a complementation of the research conducted in the scope of applying etherified starch as a binder in moulding sand technology.

13

Określenie wpływu ilości utwardzacza na przebieg reakcji utwardzania i wybrane właściwości kompozycji ciekłokrystalicznej żywicy epoksydowej

Kisiel Maciej

Chemical Technology & Biotechnology

|

2017

|

Vol. 1

23--43

PL

W pracy opisano proces sieciowania ciekłokrystalicznej żywicy epoksydowej bis[4-(10,11-epoksyundekanoiloksy)benzoesanu] p-fenylenu (MU22). Jako utwardzacz wykorzystano aminę aromatyczną 4,4’-diaminodifenylometan (DDM). Stosunek molowy reagentów w kompozycji MU22/DDM zmieniano w zakresie od 0,8 do 1,2 (ilość atomów wodoru w grupie aminowej w przeliczeniu na grupę epoksydową). Reakcję monitorowano metodą skaningowej kalorymetrii różnicowej DSC, stopień przereagowania oceniano przy użyciu spektroskopii ATR-FTIR. Proces sieciowania przeprowadzono bez iw polu magnetycznym. Scharakteryzowano właściwości termiczne, termo-mechaniczne i morfologię kompozytów MU22/DDM (1/0,8), MU22/DDM (1/1) i MU22/DDM (1/1,2) używając metod DSC, DMA oraz WAXS. Analiza WAXS potwierdziła orientację ugrupowań mezogenicznych w polu magnetycznym.

EN

The crosslinking process of the liquid-crystalline epoxy resin bis[4-(10,11-epoxy-undecanoyloxy)benzoate] p-phenelene was described. The aromatic amine 4,4’-diaminodiphenylmethane (DDM) was used as a curing agent. The stoichiometry of MU22/DDM composition was varied; the molar ratio of amine hydrogen-epoxy groups ranged from 0,8 to 1,2. The reaction was monitored by differential scanning calorimetry (DSC), conversion was estimated using ATR-FTIR spectroscopy. The crosslinking process was carried out without and with magnetic field. The thermal, thermomechanical properties and morphology of MU22/DDM (1/0,8), MU22/DDM (1/1) and MU22/DDM (1/1,2) compositions were studied with use of DSC, DMA and WAXS techniques. Orientation of mesogenic groups in magnetic field was confirmed during WAXS analysis.

14

Polymer Binder BioCo3 with Silicates and its Application to Microwave-Cured Moulding Sand

Grabowska B., Kaczmarska K., Bobrowski A., Drożyński D., Żymankowska-Kumon S., Cukrowicz S.

Archives of Foundry Engineering

|

2017

|

Vol. 17, iss. 4

51--60

EN

The effects of silica additive (Poraver) on selected properties of BioCo3 binder in form of an aqueous poly(sodium acrylate) and dextrin (PAANa/D) binder were determined. Based on the results of the thermoanalytical studies (TG-DTG, FTIR, Py-GC/MS), it was found that the silica additive results in the increase of the thermostability of the BioCo3 binder and its contribution does not affect the increase in the level of emissions of organic destruction products. Compounds from group of aromatic hydrocarbons are only generated in the third set temperature range (420-838°C). The addition of silicate into the moulding sand with BioCo3 causes also the formation of a hydrogen bonds network with its share in the microwave radiation field and they are mainly responsible for maintaining the cross-linked structures in the mineral matrix system. As a consequence, the microwave curing process in the presence of Poraver leads to improved strength properties of the moulding sand […]. The addition of Poraver's silica to moulding sand did not alter the permeability of the moulding sand samples, and consequently reduced their friability. Microstructure investigations (SEM) of microwave-cured samples have confirmed that heterogeneous sand grains are bonded to one another through a binder film (bridges).

15

Modyfikacja chitozanu : krótki przegląd

Ostrowska-Czubenko J., Pieróg M., Gierszewska M.

Wiadomości Chemiczne

|

2016

|

[Z] 70, 9-10

657--679

EN

Chitosan is the most important derivative of chitin, a polysaccharide found in the exoskeleton of shellfish like shrimp and crab. It is a product of deacetylation of chitin under alkaline conditions or enzymatic hydrolysis in the presence of chitin deacetylase. Both chitin and chitosan are linear polysaccharides and are chemically defined as copolymers consisting of varying amounts of β-(1→4)- linked 2-acetamido-2-deoxy β-D-glucopyranose (GlcNAc) and 2-amino-2-deoxy- β-D-glucopyranose (GlcN). The difference between chitin and chitosan lies in the content of GlcNAc and GlcN units. Chitin samples contain a high content of Glc- NAc units. Due to excellent properties of chitosan, such as biocompatibility, biodegradability, hydrophilicity, non-toxicity, cationicity, ease of modification, film forming ability, affinity to metals, protein and dyes, etc., this polymer has found applications in medicine and pharmacy, as food additive, antimicrobial agent, in paper and textile industry, in environmental remediation and other industrial areas. The presence of functional groups, reactive amino and hydroxyl groups, in chitosan backbone makes it suitable candidate for chemical modification. Chemical modification of chitosan to generate new polymers with useful physicochemical properties and distinctive biological functions is of key interest because it would not change the fundamental skeleton of the polymer. In this article the main three methods of chitosan modification: substitution reactions, reactions leading to the chain elongation and/or molecular weight increasing and methods of depolymerization are shortly characterized. Moreover, the selected methods of chitosan modification, i.e. quaternization, alkylation, acylation, carboxyalkylation, phosphorylation, sulfation, graft copolymerisation, crosslinking and depolymerization are discussed in more detail. A special attention is drawn to chitosan crosslinking with low and high molecular compounds. Chitosan modification by covalent and ionic crosslinking allows to obtain polymer materials with improved mechanical and chemical resistance and suitable for example for chitosan hydrogel membranes formation. Keywords: chitosan, chitosan modification, chitosan derivatives, crosslinking

16

Fotoreaktwne poliakrylanowe kleje samoprzylepne

Kowalska J., Czech Z.

Wiadomości Chemiczne

|

2016

|

[Z] 70, 7-8

541--551

EN

Pressure-sensitive adhesives (PSAs) are non-metallic materials used to bond other materials, mainly on their surfaces through adhesion and cohesion. Adhesion and cohesion are phenomena, which may be described thermodynamically and chemically, but actually they cannot be measured precisely. It was shown that the most important bonding processes are bonding by adhesion and bonding with pressure- -sensitive adhesives. The difference between pressure-sensitive adhesives and other adhesives, such as contact adhesives, is in the permanent surface stickiness of the pressure-sensitive adhesives before, or after, the application. The fastest developing polymers departments are: initiating UV photopolymerization and photocrosslinking. Ultraviolet radiation (UV) part of the electromagnetic radiation having a wavelength of 100 to 400 nm, the practical use has an area of 200 to 400 nm. UV radiation does not cause visual impressions results in a strongly fluorescence, photoelectric, photochemical reactions and has a high biological activity. It is particularly important industrial use of UV crosslinking which is used in the manufacture of a wide range of self-adhesives, such as assembly lines, labels, decorative films, protective films, patches and biomedical electrode. Especially important critical point during UV-curing is the balance between adhesion and cohesion of the crosslinked pressure-sensitive adhesive layer. An important element is finding the appropriate beneficial relationship between tack, adhesion and cohesion of the crosslinked pressure-sensitive adhesives that offer assurance to their respective industrial applications. Ultraviolet radiation crosslinking is carried out at room temperature and does not require high temperatures, an important disadvantage pressure-sensitive adhesives crosslinked by heat. Compared to systems crosslinked thermally, the use of UV crosslinking process provides greater speed and effective a crosslinking process, and also does not damage the materials with low thermal resistance.

17

Degradacja mechaniczna sieci molekularnej w fazie amorficznej polietylenu pod wpływem dużych odkształceń

Bartczak Z., Grala M.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2016

|

T. 22, Nr 1 (169)

4--10

PL

Próbki polietylenu liniowego (HDPE) o różnym stopniu usieciowania poddano deformacji plastycznej przez ściskanie w płaskim stanie odkształcenia do dużych odkształceń, e>2 (stopień ściśnięcia λ>8) w temperaturze pokojowej. Badania strukturalne odkształconych próbek oraz badania procesu relaksacji i zaniku odkształcenia po odciążeniu materiału pokazały, że w nieusieciowanym HDPE aż do prawdziwego odkształcenia e=1 odkształcenie jest całkowicie odwracalne w temperaturze wyższej od temperatury topnienia krystalitów, T>Tm. Dla wyższych odkształceń, e>1, stopniowo pojawia się składowa nieodwracalna odkształcenia i dla e=2.1 trwałe odkształcenie resztkowe wynosi eres=0.36 (T>Tm). Próbki sieciowanego HDPE wykazują natomiast całkowitą odwracalność odkształcenia w temperaturze powyżej Tm w całym zakresie odkształcenia. Źródłem trwałej, nieodwracalnej składowej odkształcenia w materiale nieusieciowanym jest degradacja mechaniczna sieci molekularnej splątanych łańcuchów w fazie amorficznej na skutek zrywania pojedynczych łańcuchów oraz ich rozplątywania. W próbkach usieciowanych gęsta i względnie jednorodna sieć molekularna jest wystarczająco wytrzymała by uniknąć uszkodzenia i zniszczenia.

EN

Samples of linear polyethylene (HDPE) with different degree of crosslinking were subjected to plastic deformation by compression in plane-strain compression up to high strain exceeding true strain of 2 (compression ratio λ>8) at room temperature. Structural studies of deformed samples and investigation of the process of strain recovery after material unloading demonstrated that the deformation of neat, non-crosslinked HDPE appears completely reversible at a temperature above the melting point of the crystalline phase, T>Tm, up to the true strain e=1.0. At higher applied strains, e>1, an irreversible deformation component emerges gradually, and at e=2.1 the permanent residual strain equals approx. eres=0.36 (T>Tm). The cross-linked HDPE samples show complete reversibility of deformation above Tm, irrespectively of an applied strain. The source of permanent irreversible strain component in neat HDPE is a mechanical degradation of the molecular network of entangled chains in the amorphous phase as a result of chain scission and chain disentanglement. In the case of cross-lined materials the dense and relatively homogeneous molecular network is strong enough to avoid damage and degradation.

18

The properties of elastomers obtained with the use of carboxylated acrylonitrile-butadiene rubber and new crosslinking substances

Gaca M., Zaborski M.

Polimery

|

2016

|

T. 61, nr 1

31--38

EN

In this work, new crosslinking substances containing zinc, sodium, magnesium and aluminum ions for carboxylated acrylonitrile-butadiene rubber (XNBR) were investigated. The crosslinking density of the vulcanizates obtained was studied by equilibrium swelling in solvents. Additionally, the results confirmed the presence of ionic clusters in metal-containing XNBR vulcanizates. It was proved that these crosslinks were generated due to interactions occurring between metal ions and functional groups of rubber, namely carboxyl groups. The appearance of these unconventional crosslinks was certified by various investigations, i.e. dynamic mechanical thermal analysis (DMTA), infrared studies or equilibrium swelling of vulcanizates in toluene under ammonia treatment.

PL

Badano nowe substancje zawierające jony cynku, sodu, magnezu lub glinu jako czynniki sieciujące do karboksylowanych kauczuków akrylonitrylowo-butadienowych (XNBR). Gęstość usieciowania otrzymanych wulkanizatów wyznaczano metodą pęcznienia równowagowego w rozpuszczalnikach. Stwierdzono występowanie klastrów jonowych w wulkanizatach XNBR zawierających jony metali. Wykazano, że węzły sieci tworzyły się dzięki oddziaływaniom występującym między jonami metalu i grupami funkcyjnymi kauczuku, czyli grupami karboksylowymi. Występowanie tych niekonwencjonalnych węzłów sieci potwierdziły wyniki dynamiczno-mechanicznej analizy termicznej (DMTA), spektrofotometrii w podczerwieni oraz badania pęcznienia równowagowego wulkanizatów w toluenie w obecności amoniaku.

19

Synthesis and properties of carboxy derivative of Epidian 6 monomethacrylate

Bratychak M., Iatsyshyn O., Bruzdziak P., Namiesnik J., Shyshchak O.

Polimery

|

2016

|

T. 61, nr 11-12

766--772

EN

We present the synthesis of an oligomer with carboxy and methacrylic groups based on Epidian 6. The effect of the catalyst nature and amount, solvent nature and process temperature on the rate of the reaction between Epidian 6 monomethacrylate and adipic acid was examined at 313, 323 and 333 K in the presence of 4-dimethylaminopyridine, 1,4-diazobicyclo[2.2.2]octane, and benzyltriammonium chloride. The synthesized oligomer was characterized using chemical and IR-spectroscopic analyses. We suggest the use of the synthesized product as an active additive to epoxy-oligoesteric blends based on Epidian 5. The chemistry of the film forming process has been determined using IR-spectroscopy.

PL

Na bazie żywicy epoksydowej Epidian 6 w temp. 313, 323 oraz 333 K w obecności 4-dimetyloaminopirydyny, 1,4-diazobicyklo[2.2.2]oktanu oraz chlorku benzylotriamoniowego otrzymywano oligomery zawierające grupy karboksylowe i metakrylowe. Zbadano wpływ ilości i rodzaju użytego katalizatora, rozpuszczalnika oraz temperatury procesu na szybkość reakcji monometakrylanu Epidianu6 z kwasem adypinowym. Zsyntetyzowany oligomer charakteryzowano metodami chemicznymi i na podstawie analizy FT-IR. Przebieg procesu formowania cienkich warstw (błon) badano za pomocą spektroskopii w podczerwieni. Uzyskany produkt może być wykorzystany jako aktywny dodatek do mieszanin epoksydowo-oligoestrowych wytwarzanych z żywicy Epidian 5.

20

Developments in aqueous polyurethane and polyurethane-acrylic dispersion technology. Part II. Polyurethane-acrylic dispersions and modification of polyurethane and polyurethane-acrylic dispersions

Kozakiewicz J.

Polimery

|

2016

|

T. 61, nr 2

81--91

EN

Part I of the review that concerns the developments in aqueous polyurethane dispersions (APUD) and aqueous polyurethane-acrylic dispersions (APUAD) technology was recently published. In the present paper (constituting Part II of the review) synthesis and characterization of aqueous polyurethane-acrylic dispersions (APUAD) which have hybrid particle structure and produce films and coatings exhibiting much better properties than those produced from blends of APUD and acrylic polymer dispersions are reviewed based on recent literature data. Possibilities of crosslinking the films and coatings produced from APUD and APUAD and of obtaining filled composites, specifically nanocomposites, from those dispersions are also demonstrated, and currently reported applications of those dispersions are briefly summarized. The most important developments and areas where further research may still be required are suggested with regard to synthesis and characterization of APUAD as well as to crosslinked and filled systems involving APUD or APUAD.

PL

Artykuł stanowi część II przeglądu literaturowego dotyczącego postępów w technologii wodnych dyspersji poliuretanowych (APUD) i poliuretanowo-akrylowych (APUAD). Omówiono syntezę i właściwości APUAD o hybrydowej budowie cząstek, z których otrzymuje się filmy i powłoki o właściwościach znacznie lepszych niż właściwości powłok uzyskiwanych z mieszanin APUD i dyspersji polimerów akrylowych. Przedstawiono możliwości sieciowania filmów i powłok wytwarzanych z APUD i APUAD oraz otrzymywania z nich napełnionych kompozytów i nanokompozytów, podano też informacje na temat ich obecnych zastosowań. Zaprezentowano najważniejsze osiągnięcia dotyczące syntezy i badań właściwości APUAD oraz usieciowanych i napełnionych systemów zawierających APUD lub APUAD, wskazano obszary, w których dalsze badania wciąż jeszcze mogą być potrzebne.