Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Thermal degradation kinetics of poly(propylene succinate) prepared with the use of natural origin monomers

Parcheta P., Koltsov I., Głowińska E., Datta J.

Polimery

|

2018

|

T. 63, nr 10

700--707

EN

Linear bio-based polyester polyols were prepared with the use of succinic acid and 1,3-propanediol (both with natural origin). Tetraisopropyl orthotitanate (TPT) was used as a catalyst. In order to determine the effect of various synthesis temperature conditions on the thermal degradation kinetics, nine sequences of temperature conditions were used during two-step polycondensation reaction. Thermogravimetric analysis was conducted with the use of DSC-TG/QMS method (differential scanning calorimetry-coupled with thermogravimetry and quadrupole mass spectrometry). The results indicated high thermal stability of the obtained materials. They undergo a one-step thermal decomposition with the temperature of maximum rate of weight loss at ca. 405 °C. Moreover, the thermal degradation kinetics was determined with the use of Ozawa, Flynn and Wall as well as Kissinger methods. The highest thermal degradation activation energy was equal to 196.4 kJ/mol.

PL

Liniowe bio-poliole poliestrowe syntetyzowano z wykorzystaniem substratów pochodzenia naturalnego: kwasu bursztynowego oraz 1,3-propanodiolu. W charakterze katalizatora stosowano ortotytanian tetraizopropylu (TPT). W celu określenia wpływu temperatury syntezy na kinetykę degradacji termicznej, podczas dwuetapowej reakcji polikondensacji zastosowano różne warunki temperaturowe w dziewięciu sekwencjach. Analizę termograwimetryczną prowadzono za pomocą metody różnicowej kalorymetrii skaningowej sprzężonej z termograwimetrią i kwadrupolową spektrometrią masową(DSC-TG/QMS). Wyniki badań potwierdziły dużą stabilność termiczną materiałów oraz jednoetapowość procesu rozkładu temperaturowego z temperaturą maksymalnego rozkładu wynoszącą ok. 405 °C. Określono też kinetykę degradacji termicznej metodami Ozawy, Flynna i Walla oraz Kissingera. Największa wartość energii aktywacji degradacji termicznej wyniosła 196,4 kJ/mol.

2

Wpływ technicznych włókien celulozowych na wybrane właściwości kompozytów kauczuku naturalnego

Błażek K., Parcheta P., Ostaszewska U., Datta J.

Elastomery

|

2018

|

T. 22, nr 2

109--119

PL

Celem niniejszej pracy było zbadanie wpływu technicznych włókien celulozowych (dodanych w ilości 10, 20, 30 i 40 phr) jako naturalnego napełniacza na wybrane właściwości kompozytów na osnowie kauczuku naturalnego. Zbadano właściwości wulkanizatów przy statycznym rozciąganiu, w próbie rozdzierności, a także twardość, elastyczność przy odbiciu oraz ścieralność otrzymanych materiałów. Wyniki badań zostały porównane z wulkanizatem referencyjnym niezawierającym włókien celulozowych. Stwierdzono, że wzrost ilości napełniacza powoduje wydłużenie czasu wulkanizacji oraz wyraźne pogorszenie wybranych właściwości mechanicznych otrzymanych kompozytów kauczukowych.

EN

The purpose of these investigations was to examine the influence of technical cellulose fibers (10, 20, 30 and 40 parts per hundred rubber) as a filler on the selected properties of natural rubber composites. The tensile properties, tear resistance, hardness, rebound resilience and abrasion resistance were investigated. The comparison between properties of obtained composites and reference sample was demonstrated. It can be stated that increasing amount of cellulose fibers causes longer vulcanization time and deterioration of selected mechanical properties of natural rubber composites.

3

Wpływ budowy chemicznej na zmiany właściwości mechanicznych i termomechanicznych elastomerów biopoliuretanowych

Głowińska E., Datta J., Włoch M., Różańska M.

Elastomery

|

2018

|

T. 22, nr 1

40--50

PL

Przedmiotem niniejszej pracy są elastomery biopoliuretanowe otrzymywane metodą dwuetapową, tzw. prepolimerową, z wykorzystaniem surowców bio-pochodnych. Zbadano wpływ różnych małocząsteczkowych przedłużaczy łańcucha prepolimerowego: 1,2-biopropanodiolu oraz 1,3-biopropanodiolu na strukturę chemiczną i właściwości mechaniczne (warunki statyczne i dynamiczne) elastomerów biopoliuretanowych. Ponadto, wykorzystano również inny surowiec pochodzenia naturalnego – hydroksylowany olej sojowy (użyty jako składnik mieszaniny poliolowej). Za pomocą techniki FTIR-ATR stwierdzono zmiany w strukturze chemicznej wynikające ze zróżnicowania struktury chemicznej bioglikoli. Wyniki badań wytrzymałości na rozciąganie wskazują na korzyść z zastosowania bioglikoli zawierających w strukturze dwie równocenne pierwszorzędowe grupy hydroksylowe. Na podstawie badań analizy dynamiczno-mechanicznej (DMA) stwierdzono zmiany modułu zachowawczego (E′) i stratności (E″) oraz współczynnika stratności (tan δ).

EN

The aim of the work was to obtain biopolyurethane elastomers from two bio-based components such as 1,2-biopropanediol or 1,3-biopropanediol (glycols) and hydroxylated soybean oil (as a mixture with commercial polyol). The influence of bio-based components on the chemical structure of elastomer and mechanical and thermo-mechanical elastomer properties (at static and dynamic conditions) were investigated. Based on FTIR-ATR results the changes in the chemical structure have been noticed, what is related to the diversified chemical structure of bioglycols and oil polyol, too. The results of static tensile tests show the benefits from using of bioglycol with two primary hydroxyl groups. Also the dynamic mechanical analysis (DMA) results indicated changes in the storage modulus (E′), loss modulus (E″) and damping factor (tan δ) values.

4

Nowe monomery pochodzenia roślinnego w syntezie termoplastycznych elastomerów poliuretanowych

Kasprzyk P., Datta J.

Elastomery

|

2018

|

T. 22, nr 3

200--213

PL

Jak dotychczas w syntezie termoplastycznych elastomerów poliuretanowych (TPU) są powszechnie wykorzystywane surowce pochodzenia petrochemicznego. Sytuacja jednak zmienia się dynamicznie i w wielu gospodarkach świata widoczne są już trendy, polegające na coraz większym wykorzystaniu substancji pochodzenia roślinnego w produkcji surowców, np. glikoli, izocyjanianów czy polioli, jako zamienników analogów syntetycznych. Praca obejmuje przegląd aktualnej literatury w zakresie pozyskiwania i stosowania monomerów pochodzenia roślinnego w syntezie termoplastów poliuretanowych. Między innymi szczegółowo omowiono metody syntezy (biosyntezy) biosurowców z roślin. W ostatniej części artykułu scharakteryzowano istniejące już na rynku komercyjne poliuretany (systemy), ktore zawierają w swoim składzie reszty monomerów pochodzenia naturalnego zarówno w segmentach sztywnych, jak i giętkich.

EN

The raw materials commonly used in the synthesis of thermoplastic polyurethane elastomers are substances obtained from sources of petrochemical origin. The situation, however, is changing dynamically and in many economies of the world there are already visible trends, involving the increasing use of plant-derived substances in the production of raw materials, eg. glycols, isocyanates or polyols, as substitutes for synthetic analogues. The work includes an overview of the current literature on the acquisition and use of plant-derived monomers in the synthesis of polyurethane thermoplastics. Among other things, the methods of synthesis (biosynthesis) of bio-materials prepared from plants were discussed in detail. In the last part of the article, commercial polyurethanes (systems) already existing on the market, which contain in their composition the residues of natural derived monomers in both hard and soft segments are characterized.

5

Modyfikacja kompozytów elastomerowych NR za pomocą ligniny i glicerolizatu

Kasprzyk P., Datta J., Ostaszewska U., Kucner R.

Elastomery

|

2018

|

T. 22, nr 4

294--304

PL

Przedmiotem opisanych w niniejszym artykule badań są wulkanizaty kauczuku naturalnego. Celem pracy było zbadanie wpływu ligniny oraz glicerolizatu na wybrane właściwości kompozytów zawierających kauczuk naturalny. Strukturę chemiczną przygotowanych materiałów potwierdzono, wykorzystując analizę spektroskopową w podczerwieni (FTIR). Zbadano również właściwości mechaniczne przy statycznym rozciąganiu, twardość, ścieralność oraz odbojność przygotowanych wulkanizatów. Metodą dynamicznej analizy mechaniczno-termicznej (DMTA) wyznaczono wartości modułu zachowawczego, modułu stratności oraz współczynnika stratności. Udowodniono, że dodatek ligniny powoduje poprawę właściwości mechanicznych przygotowanych wulkanizatów, natomiast dodanie glicerolizatu powoduje zwiększenie plastyczności materiałów.

EN

The subject of the research described in this article are vulcanizates of natural rubber. The aim of the study was to investigate the effect of lignin and glycerolysate on selected properties of natural rubber composites. The chemical structure of the prepared materials was confirmed using infrared spectroscopic analysis (FTIR). Mechanical properties under static tension, hardness, abrasion and flexibility in the reflection of prepared vulcanizates were also investigated. The values of the storage modulus, the loss modulus and the loss factor were determined using the dynamic mechanical and thermal analysis (DMTA) method. Presented that the addition of lignin improves the mechanical properties of the prepared vulcanizates, while the addition of glycerolises results in an increase in the plasticity of the materials.

6

Zastosowania wybranych technik analizy termicznej w badaniu tworzyw sztucznych

Głowińska E., Włoch M., Datta J., Namieśnik J.

Analityka : nauka i praktyka

|

2018

|

nr 1

22--25

PL

Metody analityczne oparte na wykorzystaniu technik instrumentalnej analizy termicznej są od dość dawna bardzo często wykorzystywane w badaniu tworzyw sztucznych.

7

Zastosowanie glikolizatu odpadowej pianki obuwniczej do otrzymania nowych eco-podeszew

Jutrzenka-Trzebiatowska P., Datta J., Giedrojć T., Nowicka K., Krzemiński M.

Przemysł Chemiczny

|

2017

|

T. 96, nr 9

1931--1934

PL

Zbadano możliwości zastosowania glikolizatu, otrzymanego w reakcji dekompozycji odpadowej pianki obuwniczej z etano-1,2-diolem, do otrzymania poliuretanu w postaci płytek oraz podeszew zawierających 2 i 3,2% mas. glikolizatu. Otrzymany glikolizat mieszano z konwencjonalnym poliolem. Zbadano właściwości reologiczne i strukturę chemiczną glikolizatu oraz zsyntetyzowanych poliuretanów za pomocą spektroskopii w podczerwieni (FTIR). Oznaczono też wytrzymałość na rozciąganie, twardość oraz gęstość. Podeszwy zostały zbadane pod kątem odporności na wielokrotne zginanie, ścieralność oraz adhezję lakieru. Stwierdzono, że glikolizat może być stosowany w niewielkiej ilości do otrzymania eco-podeszwy spełniającej wymogi norm.

EN

Polymer wastes from prodn. of shoe were glycolyzed with ethane-1,2-diol in presence of AcOK catalyst. The glycolyzate was added to a com. polyol (2-3.2%) and successfully used for prepn. of polyurethanes for shoe soles.

8

Przeciwutleniacze stosowane w produkcji wyrobów gumowych. Cz. I, Procesy starzenia gumy i obecnie stosowane przeciwutleniacze – przegląd, korzyści i zagrożenia

Włoch M., Dąbrowski K., Ostaszewska U., Datta J.

Elastomery

|

2017

|

T. 21, nr 1

3--11

PL

Materiały gumowe ulegają procesom zużycia i starzenia, które początkowo obniżają ich jakość, a w efekcie uniemożliwiają dalsze użytkowanie wyrobów ze względu na pogorszenie właściwości mechanicznych. Zapobieganie procesom degradacji materiałów gumowych obejmuje stosowanie środków przeciwstarzeniowych, takich jak przeciwutleniacze lub antyozonanty. Przedstawiona praca przeglądowa stanowi pierwszą część artykułu dotyczącego przeciwutleniaczy zalecanych do produkcji wyrobów gumowych. Omówiono procesy starzenia gumy oraz rodzaje obecnie używanych przeciwutleniaczy, uwzględniając korzyści i zagrożenia wynikające z ich stosowania.

EN

The wear and ageing processes of rubber materials at first limit and then make using them impossible due to worsening of mechanical properties. The ageing prevention relates to the use of antidegradants like antioxidants or antiozonants. Presented review is the first part of work connected with antioxidants dedicated to produce rubber elements. The ageing process of rubber, currently used antioxidants, benefits and risks connected with using them were described.

9

Przeciwutleniacze stosowane w produkcji wyrobów gumowych. Część II. Obecne kierunki badań ze szczególnym uwzględnieniem przeciwutleniaczy polimerycznych oraz przeciwutleniaczy otrzymanych z użyciem substancji pochodzenia naturalnego

Włoch M., Głowińska E., Ostaszewska U., Datta J.

Elastomery

|

2017

|

T. 21, nr 4

266--272

PL

Powszechnie wykorzystywane w przemyśle gumowym przeciwutleniacze są substancjami otrzymywanymi ze źródeł pochodzenia petrochemicznego i wykazują działanie toksyczne względem człowieka i środowiska naturalnego. Projektowanie nowoczesnych przeciwutleniaczy powinno zatem skupiać się na zminimalizowaniu wad obecnie stosowanych przeciwutleniaczy. Przedstawiona praca obejmuje przegląd literatury z lat 2000–2017 w zakresie nowoczesnych przeciwutleniaczy ze szczególnym uwzględnieniem polimerycznych przeciwutleniaczy petrochemicznych oraz przeciwutleniaczy pochodzenia naturalnego (lub zsyntezowanych z użyciem substancji pochodzenia naturalnego).

EN

Commonly used in the rubber industry antioxidants are substances derived from petrochemical resources and possess toxicity for human and environment. Designing of novel antioxidants should be connected with the elimination of disadvantages of currently used antioxidants. Presented work contains literature review from 2000 to 2017 in the area of modern antioxidants with the special focus on the polymeric petrochemical antioxidants and bio-based antioxidants (or synthesized using bio-based substances).

10

Mechanical and thermo-mechanical properties of natural rubber composites filled with submicron and nano-sized silica particles and prepared using glycolysate as a plasticizer

Włoch M., Kosiorek P., Błażek K., Datta J.

Elastomery

|

2017

|

T. 21, nr 2

75--81

EN

The main aim of this work was to examine the selected mechanical and thermo-mechanical properties of natural rubber/silica composites prepared using glycolysate as a plasticizer. Prepared composites contained different amounts of submicron- (10, 15, 20 or 25 pphr) or nano-particles (0.5, 0.75, 1.0 or 1.25 pphr). The tensile properties, tear resistance, hardness, abrasion resistance and resilience of prepared materials were determined. In addition, the thermo-mechanical properties (by Dynamic Mechanical Thermal Analysis) were determined for the samples characterized by the highest content of particulate filler. All results were compared with properties of reference samples (without silica particles).

PL

Celem niniejszej pracy było zbadanie wybranych właściwości mechanicznych oraz termomechanicznych kompozytów na osnowie kauczuku naturalnego, otrzymanych z użyciem glikolizatu poliuretanowego jako plastyfikatora. Kompozyty zawierały różne ilości submikronowej krzemionki (10, 15, 20 i 25 cz. mas. napełniacza na 100 cz. mas. kauczuku naturalnego) lub nanokrzemionki (0,5, 0,75, 1,0 i 1,25 cz. mas. napełniacza na 100 cz. mas. kauczuku naturalnego). Zbadano właściwości próbek wulkanizatów w statycznej próbie rozciągania, wytrzymałość na rozdzieranie, twardość, odbojność oraz ścieralność. Ponadto metodą DMA określono właściwości termomechaniczne kompozytów zawierających największą ilość napełniaczy. Otrzymane wyniki porównano z wynikami uzyskanymi dla wulkanizatu referencyjnego niezawierającego napełniaczy krzemionkowych.

11

Sztywność i energia rozpraszana polieterouretanowych elementów sprężystych

Datta J., Kopczyńska P.

Przemysł Chemiczny

|

2015

|

T. 94, nr 4

542-545

PL

Przedstawiono wyniki badań wytrzymałościowych i energii rozpraszanej materiałów wytworzonych z elastomeru polieterouretanowego w postaci walca i cylindrycznej tulei, różniących się współczynnikiem kształtu i przekrojem poprzecznym. Próbki zsyntetyzowano z 4,4’-diizocyjanianu difenylometanu (MDI), oligo(oksytetra-metyleno)diolu (PTMG), a butano-1,4-diol (BDO) użyto jako przedłużacz łańcucha prepolimeru. Stosunek molowy grup izocyjanianowych do hydroksylowych [NCO]/[OH] w reakcji wynosił 1,05. Zbadano wytrzymałość na rozciąganie i ściskanie oraz wyznaczono wartości obciążeń, które próbki zdolne są przenosić pod obciążeniem cyklicznym. Zarejestrowano pętle histerezy dla 3 cykli. Stwierdzono, że kształtki o pełnym przekroju poprzecznym przenoszą niemal dwukrotnie większe obciążenia niż próbki o przekroju pierścieniowym.

EN

A new poly(etherurethane) was produced in catalytic reaction of diisocyanate diphenylmethane, polytetramethylene glycol and butane-1,4-diol in test bar and sleeve forms and studied for tensile and compressive strengths. Diisocyanate-to-hydroxyl group molar ratio was 1.05. Hysteresis loops were registered for 3 compression-decompression cycles. The bar samples were able to carry about two Times higher loads than the ring samples.

12

Maszyny rozdmuchowe stosowane do wytwarzaniu butelek z PET

Wawrzyniak P., Datta J.

Przemysł Chemiczny

|

2015

|

T. 94, nr 7

1110-1113

PL

Scharakteryzowano maszyny wykorzystywane w procesie wytwarzania pojemników PET w procesie rozdmuchiwania z jednoczesnym rozciąganiem półfabrykatów w postaci preform. Omówiono typy, budowę oraz systemy i podsystemy, producentów oraz cykl pracy maszyny rozdmuchowej. Nie omówiono szczegółowo wytwarzania półfabrykatów do postaci preform w procesie wtryskiwania.

EN

Fundamentals of the process for stretch blow molding from preforms and a review of constructions of blow molding machines.

13

Charakterystyka faz rozdmuchu preform z poli(tereftalanu etylenu) w procesie rozdmuchiwania z jednoczesnym ich rozciąganiem

Wawrzyniak P., Datta J.

Przemysł Chemiczny

|

2015

|

T. 94, nr 7

1114-1118

PL

Scharakteryzowano proces wytwarzania pojemników PET w procesie rozdmuchiwania z jednoczesnym rozciąganiem półfabrykatów w postaci preform. Największy nacisk położono na szczegółowe omówienie poszczególnych etapów procesu rozdmuchiwania oraz etapów pracy maszyny rozdmuchowej. Omówiono też wybrane zagadnienia przepływu powietrza podczas procesu rozdmuchiwania butelek. Poruszono również problem przemian fazowych tworzywa PET występujących w procesie.

EN

A process for manufg. poly(ethylene terephthalate) bottles by stretch blow molding was discussed in detail.

14

Glikoliza poliuretanów

Datta J.

Zeszyty Naukowe Politechniki Gdańskiej. Chemia

|

2012

|

Nr 72(623)

3-101

PL

W pracy przedstawiłem wyniki badań procesu glikolizy odpadowych materiałów polieterouretanowych i poliestrouretanowych oraz wytworzonych z ich udziałem lanych elastomerów uretanowych. Proces dekompozycji poliuretanów (PU) realizowałem poprzez oddziaływanie na odpady małocząsteczkowych glikoli. Zbadałem wpływ stosunku masowego poliuretanu do glikolu, rodzaju glikolu użytego jako środka glikolizującego oraz rodzaju katalizatora (metaloorganiczny lub wodorotlenek) na właściwości fizykochemiczne, reologię oraz budowę chemiczną i odporność termiczną wytworzonych półproduktów, będących homogenicznymi mieszaninami związków chemicznych, nazwanymi w pracy glikolizatami. Badania dekompozycji poliuretanów prowadziłem w reaktorze stalowym o pojemności 2 dm3, wyposażonym w pokrywę z króćcami umożliwiającymi montaż chłodnicy zwrotnej, mieszadła mechanicznego, przewodu do instalacji obniżonego ciśnienia oraz leja do załadunku rozdrobnionego odpadu poliuretanowego. Załadunek poliuretanów do reaktora odbywał się periodycznie (porcjami). Kolejną porcję wprowadzałem po roztworzeniu się poprzedniej. Czas załadunku wydłużał się wraz ze wzrostem stosunku masowego odpadu poliuretanowego do glikolu. Zaobserwowałem wpływ rodzaju katalizatora na czas roztwarzania się odpadu poliuretanowego w mieszaninie reakcyjnej. Na podstawie badań reologicznych wyznaczyłem krzywe płynięcia glikolizatów. Pomiary wykonałem w różnych temperaturach. Model matematyczny najlepiej korelujący z eksperymentalnymi krzywymi płynięcia wskazuje na to, że niektóre glikolizaty są cieczami pseudoplastycznymi rozrzedzanymi ścinaniem. Jednakże większość opracowanych glikolizatów posiadała cechy cieczy newtonowskich. Analiza chromatograficzna wykazała, że w procesie degradacji polieterouretanów lub poliestrouretanów uzyskiwałem glikolizaty o niższych średnich masach cząsteczkowych względem polioli użytych do wytworzenia poliuretanów. Świadczyć to może o tym, że warunki degradacji chemicznej odgrywają istotną rolę w dekompozycji poliuretanów. Wynika z tego, że mechanizm degradacji poliuretanu pod wpływem użytych w pracy glikoli w sytuacji, gdy w określonym przedziale czasu nowa porcja poliuretanu wypełnia reaktor, jest bardziej złożony niż w przypadku glikolizy pojedyńczego wsadu reaktora, gdyż w stosowanych warunkach nie stwierdziłem większej odporności na glikolizę polieterouretanów. Badania spektroskopowe potwierdziły, że zmiany stosunku masowego (w zakresie od 2:1 do 10:1) oraz zmiany rodzaju stosowanego glikolu powodowały tylko niewielką zmianę budowy glikolizatów, co wskazuje na fakt, że proces degradacji chemicznej przebiegał według zbliżonych mechanizmów, nawet dla znacznych nadmiarów odpadu poliuretanowego względem glikolu użytego w roli środka glikolizującego. Stwierdziłem wpływ zastosowanych katalizatorów, a w szczególności octanu potasu, na szybkość glikolizy, natomiast ich wpływ na budowę chemiczną glikolizatów był mniej widoczny. Badania odporności termicznej wykazały, że wraz ze wzrostem odporności termicznej glikoli użytych jako środków glikolizujących wzrasta odporność na temperaturę wytwarzanych glikolizatów. W pracy wykazałem możliwość wykorzystania glikolizatów zarówno jako środków przedłużających, jak i jako składników prepolimerów w dwuetapowej syntezie poliuretanów, co wcześniej nie było opisywane w literaturze. Ze względu na dużą reaktywność glikolizatów konieczne było związanie reaktywnych amin powstających w procesie glikolizy.

EN

In this work I presented the outcome of research on glycolysis of polyether urethane and polyester urethane waste as well as the results of studies on cast urethane elastomers synthesized by the twostage method with the use of the aforementioned polyurethane wastes. Decomposition of polyurethanes was realized via reaction with small molecular size glycols. I investigated the influence of the mass ratio of polyurethane to glycol, the type of glycol used as glycolytic agent and the type of catalyst (metaloorganic compound or hydroxide) on the physicochemical properties, rheology, chemical structure and thermal resistance of the synthesized semiproducts which were homogenous mixes of chemicals named in this work as “glycolysates”. Decomposition of polyurethanes was conducted in a steel reactor of a 2 dm3 volume equipped with a cover with connectors which allowed the use of a reflux condenser, mechanical stirrer, vacuum line and a funnel for loading fragmented polyurethane waste. The portions of polyurethanes were loaded into the reactor periodically. The next portion was added only after the previous one had been dissolved. Loading time was increasing with the increasing mass ratio of polyurethane waste to glycol. I observed that the catalyst type influenced the time necessary for polyurethane waste to dissolve in the reaction mix. Based on rheological measurements, I constructed the flow curves for glycolysates at various temperatures. A mathematical model correlating the best with the experimental flow curves showed that the obtained glycolysates were shear thinning fluids, or pseudoplastic fluids. The shear thinning phenomenon in glycolysates can be explained by the destruction of longer fragments of macromolecules. Chromatographic analysis showed that glycolysates obtained during degradation of polyether urethanes and polyester urethanes have lower mean molecular weights as compared to polyols used in the synthesis of these polyurethanes. This may indicate that the conditions of chemical degradation play a significant role in polyurethane decomposition. Based on the conducted research, it was concluded that the molecular weight of the polyol used to synthesize polyurethane, which was subsequently subjected to glycolysis, decreased on average two times. In the case of polyetherol, its molecular weight decreased even a few times. This indicates that the mechanism of polyurethane degradation under the influence of glycols – for a given time period when a new portion of polyurethane fills the reactor – is more complex as compared to glycolysis of one load delivered to the reactor. I drew such conclusion because under the applied conditions polyether urethanes did not show increased resistance to glycolysis. Spectroscopic analysis has confirmed that the varying mass ratio (between 2:1 and 10:1) and different types of glycol resulted in a very slight structural change of glycolysates. This indicates that chemical degradation proceeded according to similar mechanisms even when highly excessive amounts of polyurethane waste were used in relation to glycol applied as glycolytic agent. I observed that the type of catalyst influenced the rate of glycolysis while less so the chemical structure of glycolysates. Thermal resistance measurements showed that thermal resistance of the produced glycolysates increased with the increasing thermal resistance of glycols used as glycolytic agent. In this work I demonstrated that glycolysates can be used as chain-extending agents and prepolymer components in a two-stage polyurethane synthesis, the latter finding not being previously reported in literature. Due to the high reactivity of glycolysates it was necessary to bind reactive amines. To this end, a reaction with orthophosphoric acid was conducted which resulted in the slightly acidic pH of glycolysates. This chemical modification allowed for a more placid character of diisocyanate polyaddition while the produced prepolymers displayed good stability of physicochemical properties over time. I obtained cast polyurethane elastomers in which glycolysate was a component of the chain-extending mix, and cast polyurethanes in which glycolysate was a prepolymer component (I was awarded a medal for the production methodology of such materials at the Technicon Innovation fair in 2010). The produced elastomers, containing glycolysate remnants, were characterized by significant deformability sometime exceeding 1000% and by good thermal stability comparable to that of urethane polymers synthesized from commercial components. Morphological analysis by AFM and TEM confirmed that polyurethane elastomers had segmented structure with rigid segments dispersed within flexible segments. The conditions of polyurethane glycolysis elaborated by me and the obtained research results indicate that the produced lycolysates have structural and physicochemical properties which predispose them to being used in polyurethane synthesis with a possibility to differentiate the structure of the product. I predict that polyurethanes containing glycolysate remnants will be used in technical products subjected to static as well as dynamic working conditions because of good thermomechanical and stress-strain characteristics. Glycolysates synthesized according to my concept were tested in 2011 to verify whether they could be used in the elastic footwear systems. Tests were conducted at the MSU company in Grudziądz where shoe soles containing a significant share of glycolysate had been produced by using a typical mold for commercial footwear. Based on the performed tests, these shoe soles fulfilled the requirements set for soles made entirely from commercial components. Further cooperation with the company is aimed at building technological line for glycolysis and adopting the glycolytic conditions to the processing needs.

15

Otrzymywanie i właściwości jonowoprzewodzących materiałów poliuretanowych

Leszkowski K., Haponiuk J. T., Datta J.

Przemysł Chemiczny

|

2012

|

T. 91, nr 10

1999-2002

PL

Przewodzące materiały poliuretanowe otrzymywano w syntezie dwuetapowej. W pierwszym etapie syntetyzowano prepolimer uretanowy. W reakcji stosowano 4,4’-diizocyjanian difenylometanu (MDI) oraz oligoeterol (PTMG 1000 lub Rokopol D-2002). W drugim etapie prepolimer poddawano reakcji z przedłużaczem łańcuchów, jakim był 1,4-butanodiol (BDO). Po rozdrobnieniu otrzymane materiały domieszkowano solą LiClO₄ oraz napełniano montmorylonitem przy użyciu wytłaczarki dwuślimakowej. Otrzymane materiały poddano badaniom spektroskopii FT-IR, mechanicznym oraz termomechanicznym. Przewodnictwo jonowe wyznaczono za pomocą spektroskopii impedancyjnej.

EN

Conductive polyurethane composites were prepd. by two-step method consisting in reaction of (p-NCOC₆H₄)₂CH₂ with oligoetherols and further conversion with (HOCH₂CH₂)₂, doped with LiClO₄ and filled with montmorillonite in twin screw extruder. The composites were studied for structure (FT-IR spectroscopy), mech. and thermal properties and ionic cond. The addn. of LiClO₄ resulted in increasing the cond. and deterioration of mech. properties of the composites.

16

Możliwości wykorzystania modyfikowanych olejów sojowego i palmowego w syntezie biopoliuretanów

Głowińska E., Datta J.

Przemysł Chemiczny

|

2012

|

T. 91, nr 6

1234-1236

PL

Oleje naturalne już od wielu lat są wykorzystywane w przetwórstwie tworzyw sztucznych. Od pewnego czasu rozwija się ich wykorzystanie w syntezie materiałów poliuretanowych. Szczególnie przydatne są produkty chemicznej modyfikacji olejów (np. w procesie hydroksylacji), które mogą zostać użyte do syntezy poliuretanów spienionych i elastomerów. Komponenty takie mogą stanowić składniki mieszany poliolowej lub zostać użyte jako indywidualne składniki prepolimeru w systemach poliuretanowych. Spośród olejów roślinnych najczęściej wykorzystywane w przemyśle są oleje: sojowy, palmowy, lniany, rzepakowy, rycynowy oraz tungowy. W niniejszej pracy dokonano przeglądu literatury dotyczącej praktycznego zastosowania olejów sojowego i palmowego w syntezie biopoliuretanów.

EN

A review, with 26 refs.

17

Badanie wytrzymałości warstwowych połączeń elementów poliuretanowo-stalowych

Datta J., Haponiuk J., Głowińska E., Durczak Ł.

Polimery

|

2012

|

T. 57, nr 11-12

846-851

PL

Badano wytrzymałość na rozwarstwienie połączeń poliuretanowo-stalowych. Opracowano system poliuretanowy oraz warunki jego nanoszenia na elementy stalowe. Formowanie próbek warstwowych polegało na wylaniu systemu poliuretanowego na umieszczone w stalowej formie płaskowniki o różnej chropowatości powierzchni, z naniesioną na nią warstwą środków łączących. Oceniono wpływ na wytrzymałość mechaniczną połączeń poliuretanowo-stalowych: stopnia rozwinięcia powierzchni płaskownika, czasu odparowania rozpuszczalnika z łączącego materiały kleju oraz grubości naniesionej jego warstwy a także dodatku promotora adhezji i czasu sezonowania próbek.

EN

Tearing strength of laminated polyurethane-steel joints was examined. Polyurethane system and the conditions of its application on steel elements were developed. Laminate samples were formed by casting the polyurethane system onto the flats with different surface roughness, which were placed in a steel mould coated with a layer of bonding agents. The effects of: the degree of flat surface development, time of the solvent evaporation from the adhesive binding the materials, the adhesive layer thickness as well as the addition of adhesion promoter and the sample seasoning time on the mechanical strength of polyurethane-steel joint were evaluated.

18

Wpływ poliuretanowego recyklatu piankowego na wybrane właściwości mechaniczne wulkanizatów otrzymanych z użyciem glikolizatów

Datta J., Chojnacka M.

Przemysł Chemiczny

|

2011

|

T. 90, nr 9

1758-1761

19

Wpływ celulozy na właściwości mechaniczne i termomechaniczne wulkanizatów wytworzonych z mieszanek kauczuku naturalnego z jej udziałem

Datta J., Głowińska E.

Polimery

|

2011

|

T. 56, nr 11-12

823-827

PL

Z mieszanek kauczuku naturalnego (NR) zawierających 10—30 cz. mas. rozdrobnionej mechanicznie celulozy — w postaci przetworzonej makulatury (CP) lub maty bawełnianej (CB) — wytworzono wulkanizaty. Oceniano właściwości mechaniczne i termomechaniczne w warunkach dynamicznych (metoda DMTA), zbadano ścieralność, twardość, elastyczność przy odbiciu oraz gęstość otrzymanych elastomerów. Stwierdzono, że dodatek celulozy (bez względu na jej pochodzenie) zwiększa gęstość wulkanizatów i ich ścieralność, powoduje zmniejszenie zarówno wytrzymałości na rozciąganie, jak i wydłużenia przy zerwaniu. Elastyczność wulkanizatów uzyskanych z mieszanek kauczuku NR z celulozą pogarszała się, a twardość rosła wraz ze wzrostem ilości wprowadzonej celulozy. Na podstawie analizy termomechanicznej ustalono, że zastosowana ilość celulozy praktycznie biorąc nie wpływa na zmianę temperatury zeszklenia wytworzonego materiału, a wulkanizaty zawierające maksymalną ilość celulozy (30 cz. mas.) charakteryzują się największymi wartościami modułu stratności (E”).

EN

Blends of natural rubber (NR) containing 10—30 phr mechanically disintegrated cellulose fibres — in form of processed scrap paper (CP) or cotton mat (CB) — were transformed into vulcanizates. The obtained elastomers were examined for mechanical and thermomechanical properties under dynamic conditions (DMTA), abrasion resistance, hardness, Schob elasticity and density. It has been found that the addition of cellulose (independently of its origin) increases the density and abrasive wear of vulcanizates and results in the lowering of tensile strength and elongation at break. A decrease in elasticity and an increase in hardness of the vulcanized rubber-cellulose blends was observed with increasing the content of cellulose fibres. Thermomechanical analyses showed that the used amount of cellulose additive practically does not influence the glass transition temperature of vulcanizates. The maximum value of loss modulus (E”) was measured for the material with the largest content of cellulose (30 phr).

20

Właściwości elastomerów estrouretanowych napełnionych skrobią

Datta J.

Przemysł Chemiczny

|

2010

|

T. 89, nr 3

237-241