Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Synthesis and characterization of new poly(ethylene terephthalate)/poly(phenylene oxide) blends

Paszkiewicz S., Irska I., Piesowicz E., Pilawka R., Pawelec I., Szymczyk A., Gorący K., Wielgosz Z., Rosłaniec Z.

Polimery

|

2017

|

T. 62, nr 2

93--100

EN

Several compositions of poly(ethylene terephthalate) (PET) and poly(phenylene oxide) (PPO) were prepared by two different methods: in situ polymerization (IS-P) and direct mixing in the melt (DM). The existence of phase separation in the obtained PET/PPO systems has been confirmed by calculating the solubility parameter of compounds using Hoy's method. The combination of results obtained with DSC and DMTA points toward a complex morphology of PET/PPO systems.

PL

Z zastosowaniem polimeryzacji in situ (IS-P) i mieszania w stanie stopionym (DM) wytworzono dwie serie mieszanin na bazie poli(tereftalanu etylenu) (PET) oraz poli(tlenku fenylenu) (PPO). Na podstawie obliczonych metodą Hoya współczynników rozpuszczalności poszczególnych składników potwierdzono występowanie separacji fazowej w otrzymanych układach PET/PPO. Technikami różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC) i dynamicznej analizy mechaniczno-termicznej (DMTA) potwierdzono złożoność struktury fazowej uzyskanych układów PET/PPO.

2

Improvement of barrier properties of glycol modified poly(ethylene terephthalate) based nanocomposites containing graphene derivatives forms

Paszkiewicz S., Szymczyk A., Pawlikowska D., Irska I., Piesowicz E., Jotko M., Lisiecki S., Bartkowiak A., Sieradzka M., Fryczkowski R., Kochmańska A., Kochmański P., Rosłaniec Z.

Polimery

|

2017

|

T. 62, nr 11-12

868--874

EN

The development and further studies on several types of graphene nanoplatelets (GNP) have enabled manufacture of electrically conductive and reinforced polymer nanocomposites with enhanced gas barrier performance at extremely low loading. Herein, we present the synthesis process, morphology and gas barrier properties of the glycol modified poly(ethylene terephthalate) (PETG) based nanocomposites. For the first time, we compared how different types of GNPs, at the same nanofiller's content of 0.5 wt %, affect the properties of polymer matrix obtained by in situ polymerization.

PL

Opracowano nanokompozyty polimerowe (PETG) na bazie poli(tereftalanu etylenu) (PET) modyfikowanego glikolem cykloalifatycznym z niewielkim dodatkiem wybranych typów płytek grafenowych (GNP). Zbadano morfologię PETG oraz ich właściwości barierowe. Oceniono wpływ dodatku różnego typu nanopłytek grafenowych na właściwości osnowy polimerowej w nanokompozytach otrzymanych metodą polimeryzacji in situ. Stwierdzono, że otrzymane, wzmocnione nanocząstkami grafenu i elektrycznie przewodzące kompozyty PETG odznaczały się zwiększoną barierowością w stosunku do par i gazów.

3

Wpływ zawartości octanu winylu i oleju na właściwości wulkanizatów termoplastycznych EPDM/EVA

Piesowicz E., Irska I., Rosłaniec Z.

Elastomery

|

2017

|

T. 21, nr 2

82--91

PL

Przedmiotem badań opisanych w artykule są wulkanizaty termoplastyczne z udziałem kauczuku etylenowo-propylenowo-dienowego (EPDM) i kopolimeru polietylenu z octanem winylu (EVA), wytworzone w procesie jednoetapowym metodą ciągłego wytłaczania. Zbadano wpływ składu mieszanki oraz stopnia zmiękczenia kauczuku olejem na właściwości wulkanizatów. Prowadzono równolegle badania dwóch serii mieszanek o zróżnicowanym udziale jednostek octanu winylu (VA) w EVA. Określono wpływ składu, stopnia zmiękczenia olejem i rodzaju EVA na podstawowe właściwości mechaniczne i zużycie ścierne badanych wulkanizatów. Metodą dynamicznej analizy mechaniczno-termicznej (DMTA) wyznaczono wartości przemian relaksacyjnych. Materiały wytworzono i badano pod kątem ich potencjalnego zastosowania jako nawierzchnie sportowe i wyroby techniczne.

EN

Rubber compounds based on EPDM rubber and thermoplastic component – olefin copolymer-ethylene-vinyl acetate (EVA) were prepared. All blends were prepared in one-step by continuous extrusion process. Present study deals with the effect of component ratio and oil extension on the properties of mentioned systems. In addition, the effect of vinyl acetate (VA) content on EPDM/EVA blend properties was studied to investigate the change in the extent of the modification. The mechanical properties were evaluated by tensile and hardness tests. The influence of composition on tribological properties was examined. Dynamic mechanical analysis (DMA) measurements were conducted, for the purpose of structure evaluation. The materials were prepared and tested for their potential use as sport surfaces and technical products.

4

Profile dyfuzji barwnika solwatochromowego w poliamidzie 6

Wróblewska E. K., Soroka J. A., Sawicka M. J., Rosłaniec Z.

Przemysł Chemiczny

|

2016

|

T. 95, nr 4

834--837

PL

Przedstawiono wyniki badań dyfuzji wybranego barwnika solwatochromowego w poliamidzie 6. Badania przeprowadzono w trzech różnych temperaturach wcześniej zaproponowaną przez autorów metodą wyznaczania profili dyfuzji na podstawie mikroskopowych obrazów przekrojów granulek polimeru. Stwierdzono, że dyfuzję w badanym polimerze można scharakteryzować za pomocą jednego współczynnika dyfuzji, którego wartość wyliczono z równania wynikającego z II prawa dyfuzji Ficka, z wykorzystaniem funkcji erf.

EN

Com. polyamide grains were dyed at 66–86°C for 192 h with 5-(5-nitro-6-hydroxynaphtholane-2)-7,7-dimethyl-7H-indolyl[1,2-a]quinolinium dye to det. the diffusion coeffs. The dyed grains were sliced and studied by light microscopy for dye diffusion profiles. The results were approximated math.

5

Mechanical and thermal properties of hybrid nanocomposites prepared by in situ polymerization

Paszkiewicz S., Pawelec I., Szymczyk A., Rosłaniec Z.

Polimery

|

2016

|

T. 61, nr 3

172--180

EN

Poly(trimethylene terephthalate) (PTT) nanocomposites containing carbon nanoadditives which differ in shape (1D, 2D) and particle size were synthesized by in situ polymerization method. SEM and TEM images showed that expanded graphite (EG) and single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) were well dispersed in PTT, suggesting that in situ polymerization is a highly efficient method for preparing nanocomposites. Synergistic effect between single-walled carbon nanotubes and expanded graphite on improving mechanical and thermal properties of the prepared nanocomposites has been observed.

PL

Metodą polimeryzacji in situ zsyntetyzowano nanokompozyty na bazie poli(tereftalanu trimetylenu) (PTT) zawierające nanododatki węglowe [jednościenne nanorurki węglowe (SWCNTs) i grafit ekspandowany (EG)] różniące się kształtem (1D, 2D) i wielkością cząstek. Badania metodami SEM i TEM wykazały, że nanowarstwy grafitu i nanorurki są dobrze zdyspergowane w PTT, co sugeruje, że polimeryzacja in situ jest bardzo skuteczną metodą wytwarzania nanokompozytów. Zaobserwowano synergiczny wpływ nanorurek węglowych i ekspandowanego grafitu na poprawę właściwości mechanicznych i termicznych otrzymanych nanokompozytów.

6

Kwas 2,5-furanodikarboksylowy jako potencjalny składnik kopolimerów o właściwościach elastomerowych

Kowalczyk I., Kwiatkowska M., Rosłaniec Z.

Elastomery

|

2016

|

T. 20, nr 4

40--47

PL

Praca stanowi przegląd literatury na temat kwasu 2,5-furanodikarboksylowego, zaliczanego do grona najbardziej obiecujących monomerów pochodzenia roślinnego. Wykazuje podobieństwo pod względem budowy chemicznej oraz reaktywności do kwasu tereftalowego (PTA), głównego monomeru w syntezie poliestrów oraz estrowych elastomerów termoplastycznych. Opisano sposoby jego syntezy z biomasy (polisacharydów, skrobi lub ligninocelulozy), a także jego potencjalne zastosowania oraz prace badawcze nad charakterystyką elastomerów termoplastycznych z jego udziałem. Jak pokazują wyniki badań, zastąpienie PTA kwasem FDCA w estrowych segmentach sztywnych nie pogarsza właściwości kopolimerów, nadal zachowują one cechy elastomerów i łatwość przetwórstwa.

EN

The paper provides an overview on the knowledge on 2,5-furandicarboxylic acid, announced as one of the most promising bio-based monomer. Derived from polysaccharides, starch or lignocellulosic FDCA reveals a similarity in the chemical structure and reactivity to terephthalic acid (PTA) – the main petrochemical monomer for the synthesis of semicrystalline polyesters and ester block copolymers (TPE). The methods of its synthesis from biomass (polysaccharides, starch or lignocelluloses) was described, as well as potential applications, and current research on FDCA containing thermoplastic elastomers. As it is reported in literature the replacement of PTA by FDCA in ester rigid segments does not diminish copolymers performance. They retain the elastomeric behavior, and a processability typical for thermoplastics.

7

Biodegradowalne elastomery termoplastyczne z udziałem polilaktydu

Irska I., Piesowicz E., Rosłaniec Z.

Elastomery

|

2016

|

T. 20, nr 3

17--25

PL

Ze względu na korzystne cechy, takie jak: wysoka wytrzymałość, podatność na rozkład hydrolityczny i biozgodność, polilaktyd (PLA) jest jednym z najbardziej popularnych poliestrów do zastosowań biomedycznych. Jest jednak materiałem sztywnym, kruchym, o niskiej temperaturze ugięcia pod obciążeniem (HDT – temperatura, w której ugięcie przyjmuje założoną wartość) i małym wydłużeniu względnym przy zerwaniu. W celu poszerzenia zakresu zastosowań PLA jest konieczna poprawa tych właściwości. W ciągu ostatnich lat opracowano wiele nowych rozwiązań, które pozwalają na uzyskanie materiałów zawierających PLA o polepszonych, dostosowanych do konkretnego zastosowania właściwościach. Na podstawie doniesień literaturowych omówiono wyniki dotychczasowych badań elastomerów termoplastycznych z udziałem biodegradowalnego polilaktydu. Zaprezentowano różne podejścia mające na celu otrzymanie materiałów o kontrolowanych właściwościach mechanicznych i biologicznych, uwzględniając metody kopolimeryzacji i reaktywnego mieszania. Celem niniejszej pracy jest przybliżenie wiedzy w dziedzinie syntezy, właściwości i potencjalnych zastosowań elastomerów termoplastycznych z udziałem PLA.

EN

Due to the number of advantages such as high tensile strength, sensitivity to hydrolytic degradation and biocompatibility PLA is one the most common polyester for biomedical applications. However, PLA is rigid, brittle polymer with low heat deflection temperature and small elongation at break. In order to broaden the range of PLA applications it is necessary to improve these properties. In recent years a number of new methods have been elaborated to obtain PLA-based materials with improved characteristics. On the basis of recent literature review, the numerous laboratory investigations of thermoplastic elastomers with the presence of biodegradable polylactide were presented. Different approaches to obtain materials with controlled mechanical and biological properties are discussed, taking into account the methods of copolymerization and reactive blending. The aim of this review is to deliver a discussion of design strategies for PLA based elastomers and to describe recent advances in the synthesis, properties and potential application of these materials, especially in soft tissue engineering.

8

Thermoplastic elastomers containing 2D nanofillers: montmorillonite, graphene nanoplatelets and oxidized graphene platelets

Paszkiewicz S., Pawelec I., Szymczyk A., Rosłaniec Z.

Polish Journal of Chemical Technology

|

2015

|

Vol. 17, nr 4

74--81

EN

This paper presents a comparative study on which type of platelets nanofiller, organic or inorganic, will affect the properties of thermoplastic elastomer matrix in the stronger manner. Therefore, poly(trimethylene terephthalate-block-poly(tetramethylene oxide) copolymer (PTT-PTMO) based nanocomposites with 0.5 wt.% of clay (MMT), graphene nanoplatelets (GNP) and graphene oxide (GO) have been prepared by in situ polymerization. The structure of the nanocomposites was characterized by transmission electron microscopy (TEM) in order to present good dispersion without large aggregates. It was indicated that PTT-PTMO/GNP composite shows the highest crystallization temperature. Unlike the addition of GNP and GO, the introduction of MMT does not have great effect on the glass transition temperature of PTMO-rich soft phase. An addition of all three types of nanoplatelets in the nanocomposites caused the enhancement in tensile modulus and yield stress. Additionally, the cyclic tensile tests showed that prepared nanocomposites have values of permanent set slightly higher than neat PTT-PTMO.

9

Poly(butylene terephthalate)/carbon nanotubes nanocomposites. Part I. Carbon nanotubes functionalization and in situ synthesis

Piesowicz E., Irska I., Bratychak M., Rosłaniec Z.

Polimery

|

2015

|

T. 60, nr 11-12

680--685

EN

Functionalization of multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) has been carried out. As a functionalization agent epoxy peroxide was used. The success of the MWCNTs functionalization was confirmed by Raman spectroscopy and thermogravimetric analysis (TGA). The poly(butylene terephthalate) (PBT) based nanocomposites have been prepared by a two-step melt polycondensation method (in situ synthesis). The nanocomposites containing from 0.1 to 0.3 wt % of modified (EpMWCNTs) and unmodified (MWCNTs) carbon nanotubes were prepared.

PL

Przeprowadzono funkcjonalizację wielościennych nanorurek węglowych (MWCNT) przy użyciu epoksynadtlenku i potwierdzono jej efektywność metodami spektroskopii Ramana i analizy termograwimetrycznej (TGA). Następnie metodą polikondensacji w stanie stopionym (synteza in situ) otrzymano nanokompozyty na osnowie poli(tereftalanu butylenu) (PBT) z udziałem 0,1—0,3 % mas. modyfikowanych (EpMWCNT) lub niemodyfikowanych wielościennych nanorurek węglowych (MWCNT).

10

Wpływ udziału masowego segmentów na właściwości termiczne termoplastycznych elastomerów eterowo-estrowych

Piesowicz E., Irska I., Rosłaniec Z.

Inżynieria Materiałowa

|

2015

|

Vol. 36, nr 6

552--556

PL

Wzrastające ciągle zainteresowanie konstrukcyjnymi materiałami polimerowymi sprawia, że stawia się im coraz większe wymagania w zakresie ich właściwości użytkowych, m.in. dobre właściwości mechaniczne w niskiej i podwyższonej temperaturze. Warunki takie dobrze spełnia grupa poliestrów, w tym niedawno wyodrębnione kopolimery. Na szczególną uwagę zasługują kopolimery poliestrowe zawierające segmenty poli(tereftalanu butylenu) (PBT), poli(tereftalanu etylenu) (PET) i poliestru kwasu 2,6-naftalano-dikarboksylowego z glikolem etylenowym (PEN). Ich dobre właściwości mechaniczne i termiczne, odporność chemiczna i specyficzne właściwości barierowe sprawiają, że znalazły wiele zastosowań szczególnie w przemyśle opakowaniowym. Ciekawymi właściwościami charakteryzują się blokowe kopolimery estrowo-eterowe. Jeżeli długość bloków i różnice we właściwościach fizycznych między nimi są duże, to kopolimery wykazują wówczas strukturę heterofazową. W wyniku przeprowadzonych syntez otrzymano serię 16 polimerów różniących się udziałem masowym sekwencji PTMO (20, 40, 50 i 60% mas.) oraz proporcją molową sekwencji tereftalanowych do naftalanowych w bloku poliestrowym wynoszącą odpowiednio: 100/0; 60/40; 40/60; 0/100% mol. Wzór ogólny otrzymanych polimerów przedstawia rysunek 3. Materiały scharakteryzowano za pomocą różnicowej kalorymetrii skaningowej DSC. Określono również podstawowe właściwości fizyczne polimerów. Badania wykonane metodą różnicowej kalorymetrii skaningowej umożliwiły określenie wpływu udziału PTMO oraz sekwencji EN i ET na przemiany fazowe zachodzące w strukturze otrzymanych materiałów, tj.: na temperaturę topnienia, krystalizacji i zeszklenia fazy zawierającej sekwencje poliestrowe (twardej) oraz PTMO (miękkiej).

EN

The increasing interest in structural constantly polymeric materials makes it places them higher and higher requirements for their performance, including good mechanical properties at low and elevated temperature. Conditions such good meets a group of polyesters, including relatively recently separated copolymers. Particular attention should be paid copolymers containing polyester segments of poly(butylene terephthalate) (PBT), poly(ethylene terephthalate) (PET) and polyester of 2,6-naphthalene dicarboxylic acid with ethylene glycol (PEN). Their good mechanical and thermal properties, chemical resistance and specific barrier properties makes it found a variety of uses particularly in the packaging industry. Interesting properties of block copolymers are characterized by ester-ether. If the length of the blocks and the physical differences between them are large, the copolymers have the structure of the heterophasic. As a result of the synthesis of 16 to give a series of polymers with different weight fraction sequence PTMO (20, 40, 50 and 60 wt %) and the molar ratio of terephthate to naphthalate sequence in block polyester of: 100/0, 60/40, 40/60, 0/100 mol %, respectively. The general formula of the polymers obtained are shown in Figure 3. The materials were characterized using the method of differential scanning calorimetry DSC. Also determined the basic physical properties of polymers. Tests carried out by differential scanning calorimetry possible to determine the effect of PTMO share sequence and EN and ET on the phase transformations in the structure of the materials obtained, i.e.: melting point, crystallization and glass transition phase containing sequences polyester (rigid) and PTMO (soft).

11

Synergiczny efekt poprawy przewodnictwa elektrycznego w hybrydowych nanokompozytach polimerowych z udziałem nanocząstek węglowych 1D i 2D

Paszkiewicz S., Rosłaniec Z.

Inżynieria Materiałowa

|

2015

|

Vol. 36, nr 5

216--219

PL

W pracy stosowano hybrydowe układy nanocząstek węglowych przewodzących prąd elektryczny do otrzymania nanomateriałów polimerowych na bazie żywic epoksydowych, poli(eteroimidów), poliestrów kondensacyjnych (PET, PTT) oraz blokowych elastomerów termoplastycznych (PTT–blok–PTMO). Oceniono wpływ dodatku nanorurek węglowych (jednościennych i wielościennych), nanowłókien węglowych, odmian grafenów oraz mieszaniny nanocząstek na właściwości elektryczne oraz możliwość uzyskania tzw. synergicznego efektu poprawy przewodnictwa elektrycznego. Celem badań było otrzymanie hybrydowych nanokompozytów polimerowych zawierających nanocząstki różniące się kształtem (1D oraz 2D), które ze względu duży współczynnik kształtu oraz dużą powierzchnię właściwą wykazują silną tendencję do aglomeracji. Otrzymane w procesie syntezy chemicznej osnowy polimerowej (in situ) hybrydowe nanokompozyty polimerowe charakteryzowały się dużym stopniem jednorodności struktury oraz polepszonymi właściwościami fizycznymi (znacznie niższe progi perkolacji w stosunku do np. kompozytów na osnowie żywicy epoksydowej czy polieteroimidowej). Efektywność polimeryzacji kondensacyjnej in situ w otrzymaniu nanomateriałów hybrydowych została oceniona w zastosowaniu do nanokompozytów na bazie poliestrów termoplastycznych (PET, PTT) oraz elastomerów termoplastycznych (PTT–blok–PTMO). Ustalono warunki przygotowania dyspersji nanocząstek 1D oraz 2D w ciekłym substracie z wykorzystaniem drgań mieszadła ultradźwiękowego naprzemiennie z mieszadłem mechanicznym oraz prowadzenie syntezy zależnie od rodzaju osnowy polimerowej. Wykazano, że dodatek jednościennych nanorurek węglowych oraz nanopłytek grafenowych o stężeniu nie większym niż 0,6 % mas. do polimerów kondensacyjnych pozwala na otrzymanie lekkich, elektrycznie przewodzących materiałów kompozytowych o zwiększonej stabilności termicznej i polepszonych właściwościach mechanicznych. Dla nanokompozytów na bazie PTT–blok–PTMO zaobserwowano pozytywny efekt hybrydowy zarówno w przypadku poprawy właściwości mechanicznych, jak i przewodnictwa elektrycznego. Stwierdzono, że płytki grafenowe są dość równomiernie rozmieszczone w polimerze i wyraźnie połączone nanorurkami węglowymi. Połączenie to odgrywa zasadniczą rolę w tworzeniu ścieżek przewodzenia w hybrydowym nanokompozycie. Zaobserwowany synergiczny efekt hybrydowy jest wypadkową zjawisk zachodzących w polimerze w obecności nanocząstek węglowych oraz oddziaływań na granicy nanonapełniacz–nanonapełniacz oraz nanonapełniacz –polimer.

EN

The hybrid carbon conductive nanoparticles to obtain polymer nanomaterials based on epoxy resin, poly(etherimide) (PEI), condensing polyesters (PET, PTT) and thermoplastic elastomers (PTT–block–PTMO) have been used. The influence of the addition of carbon nanotubes (single- and multi-walled), carbon nanofibers, graphene derivatives, and mixtures of both, on the electrical conductivity properties as well as the possibility to obtain the so called synergic effect of the enhancement of electrical conductivity. The aim of the research was obtaining polymer hybrid nanocomposites containing nanoparticles differ in shape (1D and 2D), which due to the high aspect ratio and a specific high surface area show a strong tendency to agglomeration. Resulting in the process of chemical synthesis of the polymer matrix (in situ) polymer hybrid nanocomposites were characterized by a high degree of uniformity of the structure and improved physical properties (much lower percolation thresholds in relation to composites based for example on epoxy resin or poly(etherimide)). Efficiency of in situ polymerization in obtaining hybrid nanomaterials has been evaluated through synthesis of thermoplastic polyesters (PET and PTT) and with thermoplastic elastomers (PTT–block–PTMO). The conditions for preparing 1D and 2D nanoparticle dispersions in a liquid substrate has been established using ultrasonic vibration alternately with a mechanical stirrer and conducting the synthesis depending on the type of polymer matrix. It was also shown that the addition of single-walled carbon nanotubes and graphene nanoplatelets with a concentration of not higher than 0.6 wt % to the condensation polymers allows obtaining lightweight, electrically conductive composite materials with improved thermal stability and improved mechanical properties. Additionally, for nanocomposites based on PTT–block–PTMO the positive hybrid effect has been observed, for both, improvement in mechanical properties and electrical conductivity. It was observed that the graphene nanoplatelets are fairly evenly distributed throughout the polymer and specifically linked to carbon nanotubes. This connection plays an essential role in the creation of the conduction paths in the hybrid nanocomposite. The observed synergistic hybrid effect is the result of the phenomena occurring in the polymer in the presence of carbon nanoparticles and the effects on the verge of a filler–filler and filler–polymer.

12

Nowe elastomery do zastosowań biomedycznych

Pawelec I., Paszkiewicz S., Szymczyk A., Rosłaniec Z.

Elastomery

|

2015

|

T. 19, nr 3

9--16

PL

Artykuł stanowi przegląd nowych materiałów elastomerowych znajdujących zastosowanie w medycynie. Szczegółowo opisano poliuretany oraz poli(sebacynian glicerolu) i jego kopolimery. Podano parametry syntezy nowych materiałów oraz ich właściwości. Zwrócono szczególną uwagę na biokompatybilność tych materiałów z tkankami człowieka, jak również na właściwości mechaniczne oraz podatność na biodegradację. Wymienione materiały są otrzymywane częściowo lub w całości z surowców odnawialnych (kwas sebacynowy, kwas bursztynowy, glicerol, poli(kaprolakton)).

EN

This manuscript comprises a review paper on the novel elastomeric materials which can be used in medicine applications. The presented here elastomeric materials were poly(urethanes) and poly(sebacic glycerol) and its copolymers. Herein, the synthesis parameters and properties of new materials have been described. Special attention has been paid on the biocompatibility of those materials to human tissues, as well as the mechanical properties and biodegradability. In addition, the above mentioned materials were partially or entirely obtained from renewable raw materials (sebacic acid, succinic acid, glycerol, poly(caprolactone)).

13

Niekonwencjonalne układy z udziałem EPDM do zastosowań technicznych

Piesowicz E., Irska I., Rosłaniec Z.

Elastomery

|

2015

|

T. 19, nr 2

18--23

PL

Na podstawie kauczuku EPDM przygotowano mieszanki o zmiennej zawartości sadzy półaktywnej oraz zmiękczaczy: oleju parafinowego i chloroparafiny. Zbadano właściwości mechaniczne uzyskanych wulkanizatów: twardość, wytrzymałość na rozciąganie i wydłużenie przy zerwaniu. Układy o najkorzystniejszych właściwościach poddano przyspieszonym badaniom starzeniowym. Na podstawie pomiarów współczynnika strat dielektrycznych oraz przenikalności dielektrycznej względnej dokonano oceny badanych układów pod względem ich przydatności jako materiałów izolacyjnych w elementach konstrukcyjnych sieci trakcyjnych kolejowych i tramwajowych. Niekonwencjonalne zastosowanie polarnego plastyfikatora (chloroparafiny) do niepolarnego kauczuku (EPDM) wywołało jego dyfuzję na powierzchnię izolacji. Takie rozwiązanie zapewnia dodatkowe uszczelnienie pomiędzy izolacją gumową a prętem zawieszeniowym. Dyfundujący plastyfikator pełni funkcję dobrego odtwarzalnego zabezpieczenia przed działaniem czynników klimatycznych.

EN

Rubber compounds based on EPDM rubber with different content of carbon black and plasticizers: paraffin oil and chloroparaffin were obtained. Mechanical properties (hardness, tensile strength and elongation at break) of obtained vulcanizates were studied. The most promising systems were exposed to accelerated ageing tests. On the basis of dielectric loss and relative dielectric permittivity measurement tested systems were evaluated in the context of their use as insulating materials for railway and tram traction drive construction. Unconventional introduction of polar plasticizer (chloroparaffin) to the non-polar rubber (EPDM) induce its diffusion to the insulation surface. This provides additional sealing between insulation and suspension rod. Plasticizer diffusion is reproducible and act as good protection against the harmful effects of climate.

14

Influence of expanded graphite (EG) and graphene oxide (GO) on physical properties of PET based nanocomposites

Paszkiewicz S., Nachman M., Szymczyk A., Špitalský Z., Mosnáček J., Rosłaniec Z.

Polish Journal of Chemical Technology

|

2014

|

Vol. 16, nr 4

45--50

EN

This work is the continuation and refinement of already published communications based on PET/EG nanocomposites prepared by in situ polymerization1, 2. In this study, nanocomposites based on poly(ethylene terephthalate) with expanded graphite were compared to those with functionalized graphite sheets (GO). The results suggest that the degree of dispersion of nanoparticles in the PET matrix has important effect on the structure and physical properties of the nanocomposites. The existence of graphene sheets nanoparticles enhances the crystallization rate of PET. It has been confirmed that in situ polymerization is the effective method for preparation nanocomposites which can avoid the agglomeration of nanoparticles in polymer matrices and improve the interfacial interaction between nanofiller and polymer matrix. The obtained results have shown also that due to the presence of functional groups on GO surface the interactions with PET matrix can be stronger than in the case of exfoliated graphene (EG) and matrix.

15

Wpływ dodatku ekspandowanego grafitu (EG) na przebieg syntezy i charakterystykę poli(tereftalanu etylenu) modyfikowanego 1,4-cykloheksanodimetanolem (PETG)

Paszkiewicz S, Szymczyk A, Špitalský Z, Mosnáček J, Janus E, Rosłaniec Z

Polimery

|

2013

|

T. 58, nr 11-12

893--899

PL

Zbadano wpływ dodatku nanonapełniacza węglowego (ekspandowanego grafitu) na przebieg syntezy PETG (kopolimeru PET-ran-PCT), morfologię nanokompozytu oraz jego przemiany fazowe. Badany nanokompozyt zawierał 0,1 % mas. ekspandowanego grafitu (EG) w postaci pojedynczych płaszczyzn grafenowych oraz (w większości) luźno złączonych paczek grafenów. Nie stwierdzono wpływu nanocząstek EG na przemiany fizyczne w kopolimerze PET-ran-PCT. Na termogramach układu zawierającego 20 lub 30 % mol. PCT nie zaobserwowano piku topnienia ani krystalizacji. Na podstawie analizy ilościowej produktów ubocznych metodą chromatografii gazowej ustalono, że skład otrzymanego polimeru był zgodny z obliczonym na podstawie stechiometrycznych ilości głównych składników. Budowę chemiczną zsyntezowanego kopolimeru potwierdzono przy użyciu spektroskopii 1H NMR.

EN

In this work, the effect of the addition of carbon nanofiller (expanded graphite) on the process of synthesis of PETG (PET-ran-PCT copolymer), morphology of the resulting nanocomposite and its phase transitions has been studied. The examined PETG contained 0.1 wt. % expanded graphite (EG) in the form of single graphene sheets and (predominantly) loosely assembled graphene bundles, as it was observed by SEM analysis (Fig. 4a). No influence of EG nanoparticles on the physical changes in the PET-ran-PCT copolymer was found. DSC thermograms of PETG with 20 or 30 mol. % PCT content did not show melting or crystallization peaks (Fig. 5). The results of quantitative analysis of by-products using gas chromatography indicated that the composition of the prepared polymer was in accordance with that calculated from the stoichiometric amounts of main components. Additionally, the molecular structure of synthesized copolymers was confirmed by 1H NMR spectroscopy (Fig. 3). The signals in the range 2,41—1,63 ppm (peak d) indicated the presence of cis-trans isomers corresponding to cyclohexanedimethanol in the copolymer.

16

Wpływ składu wulkanizatów kauczuku EPDM na ich odporność na działanie światła

Nachman M., Kwiatkowski K., Rosłaniec Z.

Elastomery

|

2013

|

T. 17, nr 1

6-10

PL

Wykonano i zbadano mieszanki kauczukowe na podstawie kauczuków EPDM różniące się składem, przeznaczone do wytwarzania elementów nawierzchni sportowych. Do sporządzenia mieszanek wykorzystano dwa rodzaje kauczuku EPDM o różnej zawartości etylidenonorbornenu oraz etylenu. Zastosowano dwa rodzaje zmiękczaczy: olej naftenowy oraz olej parafinowo-naftenowo-aromatyczny. Mieszanki w swym składzie zawierały również dwa rodzaje przeciwutleniaczy: przeciwutleniacz będący pochodną sterycznie zabezpieczonego fenolu (BHT) i przeciwutleniacz stanowiący mieszaninę 2-merkaptobenzimidazolu z oksyalkilenowanym alkilofenolem (Nonox CNS).Wulkanizaty poddano przyspieszonym badaniom starzeniowym. Odporność na przebarwienia powstałe wskutek działania światła badano po naświetlaniu próbek w komorze do przyśpieszonych badań starzeniowych (Xenotest). Określono wpływ rodzaju zastosowanego oleju, przeciwutleniacza oraz kauczuku EPDM na przebarwienia powstające pod wpływem długotrwałego działania światła.

EN

Rubber compoundsbased on EPDM rubber with different content of components were obtained and studied. For the preparation of the rubber compounds two types of EPDM rubber containing different amounts of ethylene and ethylidene norbornene and two types of plasticizers: naphthenic oil and paraffin- naphthenic-aromatic oilhave been used. The rubber compound with two kinds of antioxidants: sternic hindered phenol derivative (BHT) and a mixture 2-mercaptobenzimidazole with alkylene alkylphenol derivative (Nonox CNS) have been studied too. The rubber compound were prepared using a laboratory mill and vulcanized in press. Accelerated aging tests for rubber samples were used. Weather meter (Xenotest) was determined using to the accelerated light ageing tests. In this paper, evaluated the effect of the type of oil, the antioxidant, and the type of EPDM on the discoloration by the action of light.

17

Study on mechanical, thermal and barrier properties of PET/MMT nanocomposites obtained by in situ polymerization

Piesowicz E., Rosłaniec Z.

Inżynieria Materiałowa

|

2012

|

Vol. 33, nr 6

556--559

EN

Nanocomposites of poly(ethylene terephthalate) (PET) with montmorillonite (MMT) as an organoclay were synthesized by using in situ polymerization. Three nanocomposites with organoclay contents of 1, 2 and 3 wt % were prepared by polymerization. The thermomechanical properties and the morphologies of the PET composites were examined by using a differential scanning calorimeter, a wide X-ray diffactometer, transmission electron microscopes, and universal tensile machine. The results show that the addition of small amounts of MMT to PET changes the barrier behaviour. The thermal stability and the tensile mechanical properties of the nanocomposites increased with increasing content MMT.

PL

Nanokompozyty polimerowe, w których w matrycy polimerowej rozmieszczone są nanododatki, w ostatnich latach nabrały szczególnego znaczenia i znajdują się w kręgu zainteresowań naukowców zajmujących się nanotechnologią. Ważną grupę nanododatków stanowią krzemiany warstwowe, a wśród nich szczególne znaczenie mają stosowane najczęściej montmorylonit, hektorit i saponit. W pracy przedstawiono nanokompozyty poli(tereftalanu etylenu) (PET) z montmorylonitem (MMT) zsyntezowane metodą polimeryzacji in situ. Zsyntezowano nanokompozyty zawierające 1, 2 i 3% mas. MMT oraz PET jako próbkę wzorcową. Właściwości otrzymanych materiałów scharakteryzowano, wykorzystując metody różnicowej kalorymetrii skaningowej, szerokokątowej dyfrakcji promieni rentgenowskich, transmisyjnej mikroskopii elektronowej. Wyniki badań wykazują, że dodatek niewielkich ilości MMT do PET poprawia jego właściwości barierowe. Wraz ze wzrostem udziału MMT w nanokompozytach zwiększa się również stabilność termiczna i wytrzymałość mechaniczna otrzymanych materiałów.

18

Odkształcenia elastyczne w elastomerach termoplastycznych. Modelowanie i badania eksperymentalne

Wojnowski J., Rosłaniec Z.

Elastomery

|

2012

|

T. 16, nr 4

7-13

PL

Do produkcji przedmiotów codziennego użytku stosuje się między innymi gumę i elastomery termoplastyczne; każdy z tych materiałów ma swoje wady i zalety. W procesie projektowania wyrobu ważną rolę odgrywa dobór odpowiedniego modelu właściwości mechanicznych. Nie ma jednej teorii i jednego modelu zdolnego opisać elastomery termoplastyczne w całym zakresie odkształceń, jednak z powodzeniem łączy się ze sobą różnego typu modele, które z dobrą dokładnością opisują zachowanie elastyczne TPE. Do modelowania elastomerów termoplastycznych zastosowano zależność Mooneya-Rivlina. Otrzymane wykresy Mooneya wykazały, że niemożliwe jest dokładne opisanie tych krzywych jedynie za pomocą dwóch stałych Ci i C2. Pomimo tego stałe z zależności M-R - komplementarnie z innymi modelami elastyczności - wykorzystuje się z powodzeniem w projektowaniu metodą elementów skończonych.

EN

Rubber and thermoplastic elastomers, each with his own advantages and drawbacks, arę utilized in daily necessities production. During design process itisvery importantto select suitable model of mecha-nical properties. Unfortunately there is no single theory or model which describes thermoplastic elastomers in whole deformation rangę, however various types ofmodels arę combined together and give good results ofTPE's rubber-like elasticity behaviour. We used Mooney-Rivlins equation to model thermoplastic elastomers properties. Mooney's graph showed that it is impossible to describe the curves using twa constants Ci and C2. In spite ofthis M-R constants with other rubber-like elasticity models can be used in fmite element method design process

19

Elastomery uretanowe o zwiększonej odporności na zużycie ścierne napełniane gradientowe

Nachman M., Michalski P., Hełminiak A., Arabczyk W., Rosłaniec Z.

Elastomery

|

2012

|

T. 16, nr 2

11-15

PL

Zsyntezowa.no termoplastyczne, multiblokowe elastomery uretanowe (PUR) różniące się zawartością segmentów giętkich, napełnione gradientowa napełniaczem nanokrystalicznym o właściwościach magnetycznych. Materiały uzyskano metodą prepolimerową z oligomerycznego polieteru (PTMO) zakończonego grupami hydroksylowymi, glikolu butylenowego i 4,4'-duzocyjanianu difenylometanu, a następnie odlano w formach. W celu zwiększenia jednostronnie odporności na zużycie ścierne użyto dwóch rodzajów nanokrystalicznych napełniaczy. Gradientowy rozkład napełniacza magnetycznego uzyskano dzięki zastosowaniu silnego magnesu pod dnem formy. Na aparacie Schoppera wyznaczono wielkość zużycia ściernego napełnionych elastomerów uretano-wych. Otrzymane wyniki porównano z pomiarami uzyskanymi dla nienapełnionych PUR, syntezowa-nych w tych samych warunkach. W artykule określono strukturę oraz ivpływ rodzaju nanokrystaliczne-go napełniacza na poziom zużycia ściernego otrzymanych materiałów.

EN

Gradient-filled thermoplastic multiblock polyurethane elastomers (PUR with a nanocrystaline filler, containing different concentration ofpolyether soft segments were synthesized to prepare an nanocompo-site with high abrasive tuear resistance. The materials were obtained by the prepolymer methode with oligomeric polyether (PTh/lO), butylene glycol and methylenediphenyl-4,4'-diisocyanate, then cast into molds. Magnet was placed under a molds to obtain the gradient distribution of filler in polyurethane. Used two types of nanocrystalline fillers with magnetic properties. Abrasive wear resistance and density were analyzed.

20

Struktura i właściwości termiczne nanokompozytów ekspandowany grafit(EG))/poli(tereftalan etylenu)(PET)

Paszkiewicz S., Rosłaniec Z., Szymczyk A., Spitalsky Z., Mosnacek J.

Chemik

|

2012

|

Vol. 66, nr 1

21-30

PL

Uzyskano nanokompozyty poli(tereftalanu etylenu) z ekspandowanym grafitem (PET/EG) o zawartości nanonapełniacza 0.025 - 0.4 %wag. metodą polimeryzacji kondensacyjnej (polikondensacji) in situ. Określono ich morfologię (SEM i TEM), stabilność termiczną przy wykorzystaniu metody TGA (temperatury odpowiadające: 2% (T-2%),10% (T-10%) i 50% (T-50%) ubytku masy, energię aktywacji metodą Freemana-Carrolla (Ea), temperaturę maksimum szybkości ubytku masy nanokompozytów w atmosferze powietrza i w argonie. Oceniono również wpływ grafenu na przemiany fizyczne zachodzące w PET (DSC). Wyniki badań nanokompozytów PET/EG porównano z wynikami badań niemodyfikowanego PET. Fotografie SEM nanokompozytów wykazują dwufazową strukturę układów PET/EG z wyraźnie widocznymi płytkami grafenu, jak i nielicznymi aglomeratami. Badania nanokompozytów PET/EG z wykorzystaniem techniki TEM potwierdziły obecność płytek grafenowych o wielkości ok. 1-10 ?m. Oznacza to, że zastosowana metoda in situ pozwala na otrzymanie rozsuniętych i stosunkowo równomiernie rozłożonych płytek grafenowych (EG) w osnowie PET. Ponadto wykazano, że dodatek nanonapełniacza nie wpływa znacząco na temperatury przemian fizycznych, jak również na stopień krystaliczności PET. Zaobserwowano natomiast wyższą termostabilność oraz stabilność termo-oksydacyjną nanokompozytów wynikającą z udziału nanocząstek grafenowych.

EN

Nanocomposites based on poly(ethylene terephtalate) and expanded graphite (PET/EG) with 0.025-0.4wt.% nanofiller content were prepared by in situ condensation polymerization (polycondensation). Their morphology was determined (TEM, SEM), thermal stability by TGA (temperatures corresponding to: 2% (T-2%),10% (T-10%) and 50% (T-50%) weight loss, activation energy by Freeman-Carroll method (Ea), temperature of maximum mass loss rate of nanocomposites in air and in argon. Also the influence of graphene was assessed on the physical transition occurring in the PET (DSC). The results of PET/EG nanocomposites were compared with the unmodified PET. SEM images of nanocomposite exhibit a diphasic structure of PET / EG of clearly visible graphene platelets, and few agglomerates. The study of nanocomposites of PET / EG using TEM techniques confirmed the presence of grephene platelets size of about 1÷10 ?m. This means, that in situ polymerization has been used to obtain exfoliated and relatively evenly spaced graphene plates (EG) in the PET matrix. In addition, it was demonstrated that the addition of nanofiller not significantly affect the physical transition temperature, as well as the degree of crystallinity of PET. Higher thermal stability and thermo-oxidative stability of the nanocomposites was observed resulting from participation of graphene nanoparticles.