In this work, the results of investigations of polyurethane materials were presented. Innovative materials based on polyurethane-polyisocyanurate (PUR/PIR) foam were obtained. Different types of additives (flame retardants, aerogels – additives that decrease thermal conductivity) are used in the composition of PUR/PIR foam. Foams are a type of composite composed of two phases: continuous (polyurethane polymers) and dispersed (composed of gases). All samples have been tested for thermal parameters: thermal conductivity, specific heat, and thermal diffusivity. Then they have been compared with each other and with a reference sample (RS) without additives. Based on the research, it was shown that innovative insulation materials were characterized by thermal conductivity λ in the range of 0.0254–0.0294 W/(m · K). The thermal properties of foams depending on the type and chemical composition of the material. Depending on the used substrates, their molar ratio, type, synthesis conditions, modifying agents and catalysts, a different polyurethane material is obtained.
Climate changes and increasing cost of non-renewable resources cause the growing interest in technical materials prepared from natural resources. To meet this interest, prototype paints from rosin and bio-diols derivatives, and also halloysite, were formulated to check their thermal, mechanical, visual and functional properties, as protective coatings of steel. Prepared materials contained ca. 75 wt % of natural resources and exhibited considerably better corrosion protection, thermal stability, and also higher glass transition temperatures and hardness, than a commercial petroleum-based reference sample. The other parameters: cross-linking behavior, color, gloss, cupping resistance, adhesion and chemical resistance were within the range that is acceptable for potential users.
PL
Zmiany klimatyczne i rosnące koszty surowców nieodnawialnych powodują zwiększenie zainteresowania materiałami o znaczeniu technicznym, otrzymywanymi z surowców pochodzenia naturalnego. Wychodząc naprzeciw temu zainteresowaniu, opracowano prototypowe farby z pochodnych kalafonii i bio-dioli oraz haloizytu w celu sprawdzenia ich właściwości termicznych, mechanicznych, wizualnych i funkcjonalnych, jako powłok ochronnych dla stali. Przygotowane materiały zawierały ok. 75% mas. surowców naturalnych i wykazywały znacznie lepszą ochronę przed korozją, stabilność termiczną, a także wyższe temperatury zeszklenia i twardość niż komercyjna próbka referencyjna otrzymana z surowców ropopochodnych. Pozostałe parametry: kinetyka sieciowania, kolor, połysk, tłoczność, adhezja i odporność chemiczna, mieściły się w akceptowalnym zakresie dla potencjalnych użytkowników.
Haloizyt modyfikowany organicznymi związkami zawierającymi azot, wykorzystywany jako napełniacz polimerów, zastosowano do adsorpcji jonów Cu(II) z roztworu wodnego. Stwierdzono korelację ilości zaadsorbowanych jonów miedzi i ilości azotu związanego z powierzchnią haloizytu. Zwiększenie zawartości azotu na powierzchni haloizytu powodowało istotne zwiększenie zdolności adsorpcyjnej materiału w odniesieniu do jonów Cu(II).
EN
The halloysite modified with nitrogen-containing organic compounds (used as a polymers filler) was used to adsorb Cu(II) ions from an aqueous solution. A correlation was found between the amount of adsorbed copper ions and the amount of nitrogen bound to the halloysite surface. Increasing of the nitrogen content significantly increased the adsorption capacity of the material in relation to Cu(II).
The usefulness of untreated (H-NM) as well as modified by sodium benzoate (H-SB) and sulfuric acid (H-SA1 and H-SA2) halloysites as low-cost adsorbent for the removal of Direct Orange 26 azo dye from aqueous solutions was investigated. The kinetic data were evaluated in terms of the pseudo-first order and pseudo-second order kinetic models, while the equilibrium adsorption data were analyzed by the Freundlich and Langmuir isotherm equations. The data follows the pseudo-second order kinetic and Langmuir adsorption models. The DO26 adsorption capacities were 64.93, 74.07, 303.0, and 384.4 μmol/g for the H-NM, H-SB, H-SA1, and H-SA2, respectively. Adsorption of the dye was strongly pH dependent; no effect of ionic strength was observed. The study revealed that halloysites, especially acid-activated halloysites, could be used as an effective and low-cost adsorbents.
Wytworzono modyfikatory na bazie haloizytu. Przedmiotowy minerał o strukturze warstwowo-rurkowej poddano modyfikacji fizyko-chemicznej z zastosowaniem fal pola ultradźwiękowego oraz 8-hydroksychinoliny. Analiza struktury (SEM), powierzchni (EDS) oraz wyniki badań właściwości termicznych (TGA) potwierdziły nanometryczną, hybrydową strukturę otrzymanych nanonapełniaczy. Oczekiwany efekt modyfikacji haloizytu potwierdziło również badanie metodą niskotemperaturowej adsorpcji azotu (BET). Wstępne próby napełniania epoksydowych kompozycji powłokowych otrzymanym nanonapełniaczem wykazały poprawę właściwości użytkowych uzyskanych spoiw, w tym tłoczności i twardości.
EN
Modifiers based on halloysite were produced. The mineral with a layered and tube structure was subjected to physico-chemical modification using ultrasonic field waves and 8-hydroxyquinoline. The analysis of the structure (SEM), surface (EDS), moreover the results of the thermal analysis (TGA) confirmed nanometric hybrid structure of obtained nanofillers. Low-temperature nitrogen adsorption test providing important information on porous structure of tested nanofillers, additionally confirmed the effect of modification. Preliminary tests of filling epoxy coating compositions with the obtained nanofiller showed an improvement in the functional properties of the obtained binders.
The results of the investigation on the synthesis and applications of halogen-free hybrid flame retardants (HFR) are presented. HFR were obtained by in situ modification of halloysite (HNT) with melamine cyanurate (MC). The reactions were conducted with and without the presence of poly(vinyl alcohol) (PVA) as a protective colloid. The modification of HNT was confirmed by using infrared spectroscopy (IR), scanning electron microscopy with energy dispersive X-ray spectroscopy (SEM/EDS) and transmission electron microscopy (TEM) analyses. The thermal properties of flame retardants were investigated as well. The obtained HFR were introduced into polyamide 6 (PA6). The relationship between a type of HFR and its effectiveness in reducing the flammability as well as in improvement of mechanical properties of polymer composites was investigated. It was found, that depending on the type of applied HFR, the value of the oxygen index (OI) of the obtained composites was within 29–34.5 %. In turn, the use of PVA in the synthesis of HFR increased the flexibility of the compositions containing this type of HFR.
PL
Przedstawiono wyniki prac dotyczących syntezy i zastosowania bezhalogenowych uniepalniaczy (HFR) otrzymywanych w wyniku modyfikacji in situ cyjanuranem melaminy (MC) glinokrzemianu warstwowo-rurkowego – haloizytu (HNT). Reakcje prowadzono w obecności poli(alkoholu winylowego) (PVA) lub bez jego udziału. Modyfikację haloizytu potwierdzono metodami spektroskopii w podczerwieni (IR), skaningowej mikroskopii elektronowej ze spektrometrią dyspersji energii promieniowania rentgenowskiego (SEM/EDS) oraz transmisyjnej mikroskopii elektronowej (TEM). Zbadano również właściwości termiczne wytworzonych uniepalniaczy. Uzyskane HFR wprowadzono do poliamidu 6 (PA6), zbadano ich wpływ na palność i właściwości mechaniczne otrzymanych kompozycji. Stwierdzono, że w zależności od rodzaju zastosowanego uniepalniacza wartość indeksu tlenowego (OI) otrzymanych kompozycji mieści się w granicach 29–34,5 %. Stwierdzono też, że zastosowanie PVA w syntezie HFR zwiększa elastyczność kompozycji otrzymanych z udziałem tak modyfikowanego haloizytu.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.