Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Kinetyka degradacji układów polimerowych zawierającyh chitozan

Pawlak A.

Zeszyty Naukowe. Inżynieria Chemiczna i Procesowa / Politechnika Łódzka

|

2006

|

Z. 30

107-117

PL

Artykuł zawiera streszczenie pracy doktorskiej obronionej 26.11.2004 r. w Politechnice Łódzkiej na Wydziale Inżynierii Procesowej i Ochrony Środowiska w Katedrze Termodynamiki Procesowej. W pracy przedstawiono wyniki badań procesów foto- i termo-degradacji chitozanu i jego mieszanin z: polialkoholem winylowym, hydroksypropylocelulozą oraz skrobią. Badania struktury morfologicznej, właściwości oraz degradacji ww. układów chitozanowych przeprowadzono dla cienkich filmów polimerowych. Badania spektrofotomeriyczne, wiskozymetryczne pozwoliły na określenie oddziaływań między składnikami mieszanin. W oparciu o wyniki badań spektrofotometrycznych określono zmiany strukturalne zachodzące podczas termodegradacji i przedstawiono schemat termicznego rozkładu chitozanu. Wyznaczono ponadto parametry kinetyczne: energię aktywacji, stałe szybkości i rząd reakcji elementarnych obserwowanych w procesie termodegradacji. Na podstawie pomiarów termograwimetrycznych określono parametry kinetyczne: energię aktywacji i rząd reakcji termicznego rozkładu chitozanu. Analizę kinetyki fotodegradacji chitozanu przeprowadzono na podstawie pomiarów wiskozymetrycznych oraz spektrofotome-tiycznych. Zbadano wpływ stopnia deacetylacji na przebieg procesu fotolizy. Określono wpływ stopnia deacetylacji na przebieg procesu biodegradacji, degradacji hydrolitycznej chitozanu oraz sorpcji wody przez filmy chitozanowe.Oznaczono wpływ polimerów wprowadzonych w procesie mieszania do struktury chitozanu na kinetykę jego rozkładu w wa-runkach wysokiej temperatury i promieniowania UV. Na podstawie badań spektrofotometrycznych przeprowadzono analizę zmian koncentracji grup funkcyjnych ulegających rozkładowi w trakcie degradacji. Wyznaczono parametry kinetyczne: energię aktywacji (w przypadku termodegradacji), stale szybkości i rząd reakcji rozkładu analizowanych grup funkcyjnych. Obserwowano poprawę stabilności termicznej (z wyjątkiem grupy aminowej) i fotochemicznej. Badania wiskozymetryczne i termograwimetryczne wykazały także poprawę stabilności termicznej chitozanu ze wzrostem udziału wagowego PVAL, HPC, S w mieszaninie. Podstawowy wniosek przedstawionej rozprawy sprowadza się do stwierdzenia, że korzystna poprawa właściwości fizycznych chitozanu i stabilności na degradację poprzez wymieszanie z innymi polimerami (np. do 20-30% udziału wagowego PVAL i HPC) ma duże znaczenie praktyczne i jest ważnym zagadnieniem poznawczym.

EN

Results of studies on photo- and thermodegradation of chitosan and its blends with polyvinyl alcohol, hydroxypropylcellulose and starch are presented. Morphological structure, properties and degradation of the above mentioned chitosan systems were studied for thin polymer films. Spectrophotometric and viscometric studies allowed us to determine interrelationships between blend components. Basing on results of the spectrophotometric studies, structural changes occurring during thermodegradation were identified and schematic of thermal chitosan decomposition was presented. Additionally, the kinetic parameters were determined: energy of activation, rate constants and the order of elementary reactions observed during thermodegradation. Basing on the thermogravimetric studies the kinetic parameters: energy of activation and the order of the reaction of thermal chitosan decomposition were specified. Analysis of chitosan photodegradation kinetics was based on the viscometric and spectrophotometric measurements. The effect of the deacetylation degree on photolysis was investigated. The influence of the deacetylation degree on biodegradation, hydrolytic degradation of chitosan and water sorption by chitosan films was described. The effect of polymers added to chitosan during mixing on its decomposition kinetics at high temperature and UV radiation was determined. Basing on the spectrophotometric investigations, changes in the concentration of functional groups subjected to degradation were analysed. The kinetic parameters: the energy of activation (in the case of thermodegradation), rate constants and the reaction order of decomposition of the analysed functional groups were determined. An improvement of thermal (except for the amino group) and photochemical stability was observed. Viscometric and thermogravimetric studies showed also improved thermal stability of chitosan with an increase of the weight fraction of PVAL, HPC and S in the blend. The main conclusion of the thesis is that an advantageous improvement of physical properties and degradation stability of chitosan induced by mixing with other polymers (e.g. to 20-30% weight fraction of PVAL and HPC) is of great practical significance and is an important subject of research.

2

Degradation kinetics of polymer systems containing chitosan

Pawlak A.

Zeszyty Naukowe. Inżynieria Chemiczna i Procesowa / Politechnika Łódzka

|

2006

|

Z. 30

119-129

EN

Results of studies on photo- and thermodegradation of chitosan and its blends with polyvinyl alcohol, hydroxypropylcellulose and starch are presented. Morphological structure, properties and degradation of the above mentioned chitosan systems were studied for thin polymer films. Spectrophotometric and viscometric studies allowed us to determine interrelationships between blend components. Basing on results of the spectrophotometric studies, structural changes occurring during thermodegradation were identified and schematic of thermal chitosan decomposition was presented. Additionally, the kinetic parameters were determined: energy of activation, rate constants and the order of elementary reactions observed during thermodegradation. Basing on the thermogravimetric studies the kinetic parameters: energy of activation and the order of the reaction of thermal chitosan decomposition were specified. Analysis of chitosan photodegradation kinetics was based on the viscometric and spectrophotometric measurements. The effect of the deacetylation degree on photolysis was investigated. The influence of the deacetylation degree on biodegradation, hydrolytic degradation of chitosan and water sorption by chitosan films was described. The effect of polymers added to chitosan during mixing on its decomposition kinetics at high temperature and UV radiation was determined. Basing on the spectrophotometric investigations, changes in the concentration of functional groups subjected to degradation were analysed. The kinetic parameters: the energy of activation (in the case of thermodegradation), rate constants and the reaction order of decomposition of the analysed functional groups were determined. An improvement of thermal (except for the amino group) and photochemical stability was observed. Viscometric and thermogravimetric studies showed also improved thermal stability of chitosan with an increase of the weight fraction of PVAL, HPC and S in the blend. The main conclusion of the thesis is that an advantageous improvement of physical properties and degradation stability of chitosan induced by mixing with other polymers (e.g. to 20-30% weight fraction of PVAL and HPC) is of great practical significance and is an important subject of research.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań procesów foto- i termo-degradacji chitozanu i jego mieszanin z: polialkoholem winylowym, hydroksypropylocelulozą oraz skrobią. Badania struktury morfologicznej, właściwości oraz degradacji ww. układów chitozanowych przeprowadzono dla cienkich filmów polimerowych. Badania spektrofotomeriyczne, wiskozymetryczne pozwoliły na określenie oddziaływań między składnikami mieszanin. W oparciu o wyniki badań spektrofotometrycznych określono zmiany strukturalne zachodzące podczas termodegradacji i przedstawiono schemat termicznego rozkładu chitozanu. Wyznaczono ponadto parametry kinetyczne: energię aktywacji, stałe szybkości i rząd reakcji elementarnych obserwowanych w procesie termodegradacji. Na podstawie pomiarów termograwimetrycznych określono parametry kinetyczne: energię aktywacji i rząd reakcji termicznego rozkładu chitozanu. Analizę kinetyki fotodegradacji chitozanu przeprowadzono na podstawie pomiarów wiskozymetrycznych oraz spektrofotome-tiycznych. Zbadano wpływ stopnia deacetylacji na przebieg procesu fotolizy. Określono wpływ stopnia deacetylacji na przebieg procesu biodegradacji, degradacji hydrolitycznej chitozanu oraz sorpcji wody przez filmy chitozanowe.Oznaczono wpływ polimerów wprowadzonych w procesie mieszania do struktury chitozanu na kinetykę jego rozkładu w wa-runkach wysokiej temperatury i promieniowania UV. Na podstawie badań spektrofotometrycznych przeprowadzono analizę zmian koncentracji grup funkcyjnych ulegających rozkładowi w trakcie degradacji. Wyznaczono parametry kinetyczne: energię aktywacji (w przypadku termodegradacji), stale szybkości i rząd reakcji rozkładu analizowanych grup funkcyjnych. Obserwowano poprawę stabilności termicznej (z wyjątkiem grupy aminowej) i fotochemicznej. Badania wiskozymetryczne i termograwimetryczne wykazały także poprawę stabilności termicznej chitozanu ze wzrostem udziału wagowego PVAL, HPC, S w mieszaninie. Podstawowy wniosek przedstawionej rozprawy sprowadza się do stwierdzenia, że korzystna poprawa właściwości fizycznych chitozanu i stabilności na degradację poprzez wymieszanie z innymi polimerami (np. do 20-30% udziału wagowego PVAL i HPC) ma duże znaczenie praktyczne i jest ważnym zagadnieniem poznawczym.

3

Kierunki w teorii i modelowaniu układów polimerowych prezentowane podczas Kongresu IUPAC MACRO 2000

Jarecki L.

Polimery

|

2002

|

T. 47, nr 6

389-395

PL

Wymienione w tytule kierunki badań przedyskutowano na podstawie blisko 60 referatów i plakatów przedstawionych w ramach Sesji poświęconej tej tematyce. Prezentowane prace dotyczyły zagadnień dynamiki molekularnej, zachowania się układów polimerowych w polach sił zewnętrznych, kształtowania się struktur w cienkich warstwach powierzchniowych i międzyfazowych oraz reakcji polimeryzacji i wpływu budowy monomeru na konformację łańcuchów. Prace różniły się także pod względem stosowanych metod badawczych - obejmowały zakres od ściśle teoretycznych, analitycznych lub komputerowych, do doświadczalnych badań modelowych dobrze określonych układów rzeczywistych.

EN

Trends in research were discussed basing on nearly 60 presentations and posters shown at the title Section. Research topics included molecular dynamics, effects of external force fields, ordered surface structures and thin layers, polymerization reactions and effect of monomer structure on chain conformation. A variety of research methods were discussed - from strictly theoretical, analytical or computational to experimental model research on well-defined systems.

4

Badania metodą dynamicznej analizy mechanicznej lepkosprężystych właściwości wybranych układów polimerowych

Kurcok M., Szewczyk P.

Polimery

|

2002

|

T. 47, nr 9

637-642

PL

Przedstawiono przegląd prac własnych dotyczących zastosowania metody DMA do scharakteryzowania czterech następujących, różniących się właściwościami układów polimerowych: (a) poli(chlorek winylu) modyfikowany ciekłokrystalicznymi produktami stanowiącymi multipodstawione chlorem oligomeryczne aryloestry (wpływ budowy chemicznej modyfikatora na wartości temperatury zeszklenia modyfikowanych próbek PVC, interpretowany zmianą stopnia separacji mikrofaz w układzie); (b) nowe materiały stomatologiczne na podstawie monometakrylanów serii glikoli od etylenowego do tetraetylenowego i trzech różnych niearomatycznych diizo-cyjanianów (oznaczanie stopnia usieciowania oraz ciężarów cząsteczkowych odcinków łańcucha między węzłami sieci usieciowanych w polimeryzacji rodnikowej układów meta-krylanowo-uretanowych); (c) kompozycje polisiloksanowe używane do tłumienia drgań mechanicznych (badanie zmian modułu zachowawczego i współczynnika stratności w zależności od częstotliwości odkształceń i od temperatury); (d) przeszczepy kostne [badanie zależności jak w punkcie (c) próbek kości mrożonych i liofilizowanych].

EN

The review is presented of authors' research concerning application of DMA method for characterization of four, varied in properties, polymeric systems: (a) poly(vinyl chloride) modified with liquid crystalline products being oligomeric arylesters multisubstituted with chlorine (the effect of chemical structure of modifier on the glass temperature values of modified PVC samples); (b) new dental materials based on monometacrylates of glicols from ethyl to tetraethyl series and three various non-aromatic diisocyanates (determination of crosslinking degree and molecular weights of chain fragments between network points of polymeric methacrylate-urethane systems crosslinked during radical polymerization); (c) polysiloxane compositions used as vibration damping materials (investigation of changes of storage modulus and loss tangent as functions of strain frequency and temperature); (d) natural bone transplants (investigations as in (c) of frozen and lyophilized bone samples).

5

Oznaczanie stopnia krystaliczności układów polimerowych metoda różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC)

Balcerowiak W.

Polimery

|

1998

|

T. 43, nr 6

373-379

PL

Uogólniono definicję stopnia krystaliczności wc homopolimerów na układy (kompozyty) polimerowe zawierające więcej niż jeden rodzaj polimerowej fazy krystalicznej i/lub składniki niepolimerowe (w ilości wn ). Przyjęto, że stopień krystaliczności układu polimerowego wc * jest sumą ułamkowych zawar-tości polimerowych faz krystalicznych w polimerowej części układu. Wykazano, że gdy do oznaczania stopnia krystalicz-ności układu polimerowego stosuje się metodę DSC, to stopień ten (w*c,h) ma wymagany powyższą definicją charakter średniej ważonej stopni krystaliczności polimerów składowych wc,h {i} z wagami równymi ich ułamkom masowym w polimerowej części układu -wi (1-wn)-1 Metodą DSC zostaje on określony w taki właśnie sposób mimo braku znajomości wartości tych ułamków, tzn. w warunkach nieznanego składu ilościowego polimerowej części badanego układu (kompozytu) polimerowego. Przedyskutowano zasady oraz zilustrowano przykładami sposoby ilościowej interpretacji krzywej DSC w oznaczaniu stopnia krystaliczności homopolimerów, kopoli-merów i kompozytów polimerowych (rys. 1-6).

EN

The definition of the degree of crystallinity wc of homopolymers was extended to comprise the polymeric (composite) system containing more than one type of the polymeric crystalline phase and/or nonpolymeric com-ponents (in amounts of wn weight parts). For a polymeric system the degree of crystallinity wc * was assumed to be the sum of fractional contents of crys-talline phases in the polymeric portion of the system. With DSC used to deter-mine the degree of crystallinity of a polymeric system, the degree of crys-tallinity (WC,H*) was shown to be the weighted average of the degrees of crys-tallinity of component polymers, wC,H{i} with the weights equal to their weight fraction in the polymer portion of the system, wi (1 - wn)-1. The crvstallinity degree can thus be determined by DSC, even if the fractions remain unknown: the quantitative composition of the polymeric part of the (com-posite) system examined need not be known. Quantitative interpretation of DSC curves is illustrated for homopolymers/ copolymers and polymeric composites.