Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Semi-rigid polyurethane foams with rapeseed polyol of different viscosity

Ryszkowska J., Auguścik M., Zieleniewska M., Szczepkowski L., Kurańska M., Bąk S., Antos-Bielska M., Prociak A.

Polimery

|

2018

|

T. 63, nr 1

10--17

EN

The subject of research presented in this article are the semi-rigid polyurethane foams (SRFPUR) produced with a formula developed by the company FAMPUR. It consisted of replacing the petrochemical polyol with two types of rapeseed oil-based polyols of different viscosity. Foams were characterized using such techniques as infrared spectroscopy, thermogravimetric analysis, differential scanning calorimetry. With the use of scanning electron microscope changes in the structure of materials were analyzed. In addition, the apparent density, number of closed cells, and properties of materials during compression tests were determined.

PL

Na podstawie receptury opracowanej przez firmę FAMPUR wytworzono półsztywne pianki poliuretanowe (SRFPUR). Poliol petrochemiczny zastąpiono dwoma różniącymi się lepkością typami polioli z oleju rzepakowego. Pianki scharakteryzowano za pomocą spektroskopii w podczerwieni, analizy termograwimetrycznej i różnicowej kalorymetrii skaningowej. Zmiany struktury materiałów badano metodą mikroskopii skaningowej. Oznaczono też gęstość pozorną, liczbę komórek zamkniętych oraz właściwości wytworzonych pianek w próbie ściskania.

2

Rdzenie konstrukcji kompozytowych z pianek półsztywnych do zastosowań w tarczach ochronnych dla strażaków

Ryszkowska J., Leszczyńska M., Auguścik M., Bryśkiewicz A., Półka M., Kukfisz B., Wierzbicki Ł., Aleksandrowicz J., Szczepkowski L., Oliwa R.

Polimery

|

2018

|

T. 63, nr 2

125—133

PL

Przedmiotem badań były półsztywne pianki poliuretanowe zaliczane do grupy materiałów absorbujących energię, zastosowane do wytwarzania elementów konstrukcji tarcz ochronnych dla strażaków. W celu zwiększenia odporności pianek na działanie ognia modyfikowano je dodatkiem grafitu ekspandującego i Fyrol PNX. Otrzymano pianki trudnopalne, o zmniejszonej zapalności i ograniczonej ilości wydzielanego dymu, wykazujące zdolność do pochłaniania 12–19 % energii uderzenia. Wprowadzenie do wytwarzanej kompozycji piankowej odpadu gumowego pozwoliło na obniżenie ceny pianek o ok. 25 %.

EN

The subject of the paper are semi-rigid polyurethane foams. They belong to a group of energy-absorbing materials, which have been used for manufacture of structural components of protecting shields for firefighters. In order to increase the fire resistance of the foams they were modified by addition of expandable graphite and Fyrol PNX. As a result, flame retardant foams have been obtained, with reduced flammability and limited amount of smoke emission, having an ability to absorb impact energy in the amount of 12–19 %. By introducing a rubber waste during the manufacture of foam composition, the price of foams was reduced by about 25 %.

3

Poliuretanowe struktury kompozytowe z tkaninami 3D

Ryszkowska J., Auguścik M., Leszczyńska M., Mizera K., Wierzbicki Ł, Szymczak T., Lasota P., Lipert K., Półka M.

Polimery

|

2018

|

T. 63, nr 9

611--618

PL

Przedmiotem badań były poliuretany (PUR) zaliczane do grupy materiałów absorbujących energię, o potencjalnym zastosowaniu do wytwarzania elementów konstrukcji tarcz chroniących ratowników przed falą uderzeniową. W celu zwiększenia zdolności tych materiałów do absorpcji energii na ich bazie wykonano struktury kompozytowe z udziałem poliestrowych tkanin 3D. Do badań użyto poliuretanów o różnej twardości (40, 85 i 95 ShA). Testy udarnościowe przeprowadzono dwiema metodami z wykorzystaniem kolumnowego młota udarowego Dynatup 9250HV i stanowiska do badania zdolności do pochłaniania siły uderzenia,zbudowanego na podstawie brytyjskiej normy BS 7971-4:2002. Oceniane próbki poliuretanów o różnej twardości cechowała podobna zdolność do absorpcji energii (powyżej 82 J), natomiast kompozyty na osnowie poliuretanowej z udziałem tkaniny poliestrowej 3D akumulowały większą ilość energii uderzenia (powyżej 87 J).

EN

Polyurethanes (PUR), which are known to exhibit energy absorption properties, have been selected for use as structural elements of the shields protecting the rescuers from the shockwaves. In order to increase the ability of these materials to absorb energy the composite structures containing polyester 3D fabrics have been prepared. Polyurethanes of various hardness (40, 85, 95 ShA) were used in the study. The impact tests were carried out with two analytical methods using Dynatup 9250HV column impact hammer and the impact energy absorption testing setup constructed with accordance to the British standard BS 7971-4:2002. The evaluated polyurethanes with different hardness exhibited similar capabilities of energy absorption (more than 82 J). Introduction of polyester 3D fabrics increased the amount of energy that could be absorbed by the examined composite structures (more than 87 J).

4

Lepkosprężyste pianki poliuretanowe nadające się do wielokrotnego prania

Szczepkowski L., Ryszkowska J., Auguścik M., Przekurat S., Przekurat A.

Polimery

|

2018

|

T. 63, nr 10

679--684

PL

Opracowano receptury cytokompatybilnych otwartokomórkowych lepkosprężystych pianek poliuretanowych (VEPUR), nadających się do wielokrotnego prania z wykorzystaniem domowej pralki automatycznej.Pianki otrzymywano z polioli zawierających ugrupowania oksyetylenowe (EO) i oksypropylenowe (PO). Nietoksyczne pianki o różnej twardości syntetyzowano z dodatkowym udziałem polioli zawierających ok. 80 % wiązań EO przy indeksie izocyjanianowym 0,9–1,0. W syntezie wykorzystano też reaktywne inhibitory, pozwalające na zmniejszenie szybkości reakcji spieniania, co zapobiegało zjawisku opadania. Otrzymane pianki wykazywały optymalny czas powrotu 1–8 s, dużą przepuszczalność powietrza 80–150 dm3/min, duży współczynnik absorpcji wody 1700–2100 %, mały współczynnik retencji wody 60–70 % i niewielki wzrost objętości po namoczeniu (poniżej 15 %). Cechy te predestynują opracowane materiały do wielokrotnego prania. Po pięciu cyklach prania twardość pianek zmieniła się nieznacznie, natomiast użytkownicy wyrobów obserwowali zdecydowaną poprawę w zakresie higieny oraz komfortu snu.

EN

The formulations of non-cytotoxic viscoelastic polyurethane open-cell foams (VEPUR), which are suitable for multiple washing using household automatic washing machine, were developed. The foams were prepared using polyols containing ethoxylate (EO) and propoxylate (PO) groups. In order to ensure no cytotoxicity, the foams with different hardness, including additional polyols containing about 80 % of EO groups and having isocyanate index of 0.9–1.0, were synthesized. The foams were prepared using reactive inhibitors, which allowed to decrease the reaction rate in order to avoid collapsing. The prepared VEPUR foams had promising qualities such as: optimal recovery time (1–8 s), high air permeability (80–150 dm3/min), high water absorption coefficient (1700–2100 %), low water retention coefficient (60–70 %) and low volume increase after soaking (less than 15 %). This characteristics makes the developed foams suitable for multiple washing. After five cycles of machine washing the hardness of the foams was changed very slightly, while the users of the foam products observed a substantial improvement of the hygiene and comfort of sleep.

5

Kompozycje modyfikowanych farb proszkowych. Cz. 1. Hybrydowe kompozycje poliestrowych farb proszkowych

Oleksy M., Oliwa R., Budzik G., Zaborniak M., Markowska O., Ryszkowska J., Jesionowski T.

Polimery

|

2018

|

T. 63, nr 11-12

762--771

PL

Z wykorzystaniem wytłaczarki dwuślimakowej współbieżnej sporządzono kompozycje poliestrowej farby proszkowej BFP z wytypowanymi nanonapełniaczami: zmodyfikowanym bentonitem oraz krzemionką modyfikowaną metakrylanem 3-(trimetoksysililo)propylu i naniesiono je na płytki metalowe. Stwierdzono, że powłoki wykonane z kompozycji farby proszkowej z nanonapełniaczami i dodatkami wykazują znacznie korzystniejsze właściwości: połysk, twardość względną, udarność, plastyczność, odporność na zarysowania, przyczepność do podłoża oraz wytrzymałość przy ścinaniu niż powłoki z niemodyfikowanej farby proszkowej.

EN

The compositions of polyester powder paint BFP and selected nanofillers: modified bentonite and silica modified with 3-(trimethoxysilyl)propyl methacrylate were prepared using a co-rotating twin-screw extruder. The obtained compositions were applied to metal plates. It was found that the coatings prepared from the compositions of powder paint, nanofillers and additives showed much better performance (gloss, relative hardness, impact resistance, ductility, scratch resistance, adhesion to substrate and shear strength) compared to the coating obtained using unmodified powder paint.

6

Wpływ dodatków ograniczających palność na właściwości dymotwórcze elastycznych i półsztywnych pianek poliuretanowych

Półka M., Kukfisz B., Auguścik M., Leszczyńska M., Ryszkowska J.

Przemysł Chemiczny

|

2017

|

T. 96, nr 7

1472--1476

PL

Zbadano właściwości dymotwórcze pianek poliuretanowych elastycznych (6 próbek) i półsztywnych (8 próbek), w których składzie znajdowały się uniepalniacze (Fyrol PNX i grafit ekspandujący) oraz zmielony odpad gumowy. Badania wykonano metodą testu jednokomorowego w procesie spalania płomieniowego i bezpłomieniowego wg normy. Wyznaczono doświadczalnie maksymalną gęstość optyczną właściwą (Dsmax), czas do osiągnięcia Dsmax i gęstość optyczną właściwą w czwartej minucie badania (Ds4). W trakcie spalania płomieniowego pianek półsztywnych powstawał dym o większej wartości Dsmax niż w trakcie spalania pianek elastycznych. Odwrotną zależność zaobserwowano podczas spalania bezpłomieniowego. Przeprowadzone badania doświadczalne potwierdziły tezę, że o właściwościach dymotwórczych pianek poliuretanowych decyduje nie tylko ich skład chemiczny (rodzaj polioli, diizocyjanianów) i zastosowane dodatki (Fyrol PNX, grafit ekspandujący, zmielony odpad gumowy), ale również rodzaj i warunki ich spalania (płomieniowe, bezpłomieniowe).

EN

Six flexible polyurethane foams and 8 semi-rigid foams were prepd. under addn. of com. flame retardants (a P-contg. additive and flexible graphite) and ground rubber waste and tested for smoke formation during combustion performed using by single-chamber test method under flame and flameless conditions. The max. values of proper optical d., time of its achievement, and the values of proper optical d. after 4 min of combustion were detd. The flame combustion of semi-rigid foams resulted in formation of smoke of a higher d. after 4 min than during the combustion of rigid foams. A contrary relationship was obsd. during the flameless combustion. The smoke generating ability of polyurethane foams depended not only on their chem. compn. (type of polyols or diisocyanates) and the additives, but also on the type and conditions of flame or flameless combustion.

7

The structure and properties of viscoelastic polyurethane foams with FyrolTM and keratin fibers

Zieleniewska M., Ryszkowska J., Bryśkiewicz A., Auguścik M., Szczepkowski L., Świderski A., Wrześniewska-Tosik K.

Polimery

|

2017

|

T. 62, nr 2

127--135

EN

The subject of the research presented in this article is viscoelastic polyurethane foams (VPF) made using a halogen free flame retardant additive – Fyrol™ – and keratin fibers. The foams were made with varying isocyanate index. For their modification, Fyrol PNX LE and Fyrol PNX were used as well as keratin fibers obtained from poultry feathers. Foams were characterized by means of techniques such as infrared spectroscopy, thermogravimetric analysis and differential scanning calorimetry. The changes in the patterns of the foams were analyzed using a scanning electron microscope. Moreover, flammability of selected foams was defined using a cone calorimeter and oxygen index. Compression set of the foams was assessed. As a result, it was concluded that the use of a Fyrol mixture with keratinous fibers preferably reduces permanent deformation of foams and a fire hazard caused by their usage.

PL

Przedmiotem badań omówionych w artykule są poliuretanowe pianki wiskoelastyczne (VPF) otrzymane z dodatkiem bezhalogenowego środka uniepalniającego – Fyrol™ – i włókien keratynowych. Pianki wykonano w warunkach różnej wartości indeksu izocyjanianowego. Do ich modyfikacji wykorzystano Fyrol PNX LE (F-LE) i Fyrol PNX (F) oraz włókna keratynowe, pozyskane z piór drobiowych. Pianki charakteryzowano metodami spektroskopii w podczerwieni, analizy termograwimetrycznej, różnicowej kalorymetrii skaningowej oraz mikroskopii skaningowej. Oceniano także palność wybranych pianek na podstawie indeksu tlenowego (OI) oraz przebieg spalania za pomocą kalorymetru stożkowego. Na podstawie odkształcenia trwałego pianek po ściskaniu i OI stwierdzono, że modyfikacja pianek poliuretanowych mieszaniną Fyrolu z włóknami keratynowymi wpływa korzystnie na zmniejszenie odkształcenia trwałego pianek oraz ich palność, a w konsekwencji na ograniczenie zagrożenia pożarowego spowodowanego ich użytkowaniem.

8

Preparation and characterization of poly(urea-urethane) elastomers synthetized from rapeseed oil-based polyols. Part II. Thermal properties

Ryszkowska J., Auguścik M., Kurańska M., Oliwa R., Czech-Polak J., Prociak A.

Polimery

|

2017

|

T. 62, nr 2

136--143

EN

Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) studies revealed that the content of urethane, urea, and allophanate groups in hard segments depends on the amount of biopolyol used for the synthesis of elastomers (Table 2). Replacement of polyol of petrochemical origin with a natural material can reduce greenhouse gas emissions, but it should not deteriorate heat resistance and fire resistance, which determine the suitability of obtained elastomers for technical applications (eg. in the mining industry). The thermogravimetric analysis (TGA) under atmosphere of nitrogen and air atmosphere as well as combined analysis TGA/FT-IR of the obtained PUUR samples in air (Tables 3–4, Figs. 1–3) have shown that use of a polyol rapeseed oil resulted in only a slight reduction in their heat resistance as compared to the sample prepared without biopolyol. Use of biopolyol slightly worsens the fire resistance (Tables 5–6, Figs. 4–6).

PL

Przedmiotem badań były poliuretanomoczniki (PUUR) wytworzone z zastosowaniem poliolu z oleju rzepakowego, którym zastępowano częściowo poliol pochodzenia petrochemicznego. Badania metodą spektroskopii w podczerwieni z transformatą Fouriera (FT-IR) pozwoliły stwierdzić, że zawartość ugrupowań uretanowych, mocznikowych i allofanianowych w segmentach sztywnych otrzymanych materiałów zależy od ilości biopoliolu użytego do syntezy elastomerów (tabela 2). Zastąpienie poliolu pochodzenia petrochemicznego surowcem naturalnym pozwala ograniczyć emisje gazów cieplarnianych, ale nie powinno przy tym pogarszać odporności termicznej i odporności na działanie ognia, które decydują o przydatności otrzymanych elastomerów do zastosowań technicznych (np. w górnictwie). Przeprowadzona analiza termograwimetryczna (TGA) w atmosferze azotu i atmosferze powietrza oraz analiza połączona TGA/FT-IR w atmosferze powietrza otrzymanych próbek PUUR (tabele 3–4, rys. 1–3) dowiodła, że zastosowanie poliolu z oleju rzepakowego spowodowało tylko nieznaczne zmniejszenie ich odporności termicznej w porównaniu z próbką otrzymaną bez biopoliolu. Użycie biopolioli nieznacznie pogorszyło również odporność na działanie ognia (tabele 5–6, rys. 4–6).

9

Kompozyty poliuretanowe o różnych osnowach napełniane mikrosferami szklanymi

Ryszkowska J., Zieleniewska M., Bryśkiewicz A, Mizera K., Chrząszcz M., Kozon D., Lipert K.

Polimery

|

2017

|

T. 62, nr 1

11--18

PL

Przedmiotem pracy są kompozyty poliuretanowe z dwóch różnych typów poliuretanów napełnianych mikrosferami szklanymi przeznaczone do wytwarzania form stosowanych w technologii odlewania próżniowego (VC). Oceniano wpływ napełniacza na właściwości wytworzonych kompozytów. Wyznaczono lepkość przedmieszek, a usieciowane kompozyty scharakteryzowano metodami analizy termomechanicznej (DMA) oraz analizy struktury z zastosowaniem spektroskopii w podczerwieni (FT-IR) i skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM). Przedstawiono również wyniki badań wytrzymałościowych.

EN

The paper concerns composites made of polyurethane materials intended for the production of molds used in the vacuum casting process (VC). Two types of polyurethanes were applied to prepare the composites filled with glass microspheres. The influence of the filler on the properties of the resulting polyurethane composites was investigated. The viscosity of the premixes for the preparation of these composites was determined. The crosslinked composites were characterized using thermomechanical analysis (DMA), while their structure was investigated by infrared spectroscopy (FT-IR) and scanning electron microscopy (SEM). The results of strength tests are also presented.

10

Zastosowanie odpadów poprodukcyjnych do wytwarzania sztywnych pianek poliuretanowych

Kurańska M., Zieleniewska M., Auguścik M., Radwańska J., Ryszkowska J., Szczepkowski L., Prociak A.

Przemysł Chemiczny

|

2016

|

T. 95, nr 2

250--255

PL

Analizowano wpływ odpadów poprodukcyjnych w postaci zmielonych łupin orzecha włoskiego, orzecha laskowego, orzecha ziemnego, nasion truskawek, jak również wytłoków z czarnej porzeczki na właściwości sztywnych pianek poliuretanowych otrzymanych z udziałem bio-poliolu z oleju rzepakowego. Otrzymane materiały poliuretanowe analizowano pod kątem ich zastosowania jako pumeksy kosmetyczne. Wyznaczono m.in. wpływ rodzaju napełniacza na wytrzymałość mechaniczną, kruchość, stabilność wymiarową w podwyższonej temperaturze oraz chłonność wody otrzymanych pianek. Ponadto przeprowadzono analizę struktury komórkowej oraz stabilności termicznej otrzymanych bio-kompozytów.

EN

The ground waste walnut, hazelnut and peanut shells, strawberry seeds and black currant pomace were used as fillers of a polyurethane matrix processed to rigid rapeseed polyol-based composite foams. The foams were studied for mech. strength, brittleness, dimensional stability at elevated temp. In addn., an anal. of cell structure and thermal stability of the resulting materials was carried out. The products were recommended as cosmetic pumices.

11

Sztywne pianki poliuretanowe napełniane odpadowym glinokrzemianem

Prociak A., Kurańska M., Osiewicz M., Auguścik M., Ryszkowska J., Michałowski S., Bradło D., Żukowski W.

Przemysł Chemiczny

|

2016

|

T. 95, nr 10

2042--2047

PL

Analizowano wpływ zawartości mikrosfer glinokrzemianowych (10–50% mas.) na proces spieniania oraz wybrane właściwości sztywnych pianek poliuretanowych (PUR) oraz poliuretanowo-poliizocyjanurowych (PIR). Otrzymane zmodyfikowane pianki PUR i PIR analizowano pod kątem ich zastosowania jako materiałów termoizolacyjnych. Wyznaczono m.in. wpływ zawartości mikrosfer na współczynnik przewodzenia ciepła, wytrzymałość mechaniczną, kruchość, stabilność wymiarową w podwyższonej temperaturze oraz chłonność wody. Ponadto przeprowadzono analizę struktury komórkowej oraz stabilności termicznej i palności otrzymanych pianek. Zastosowanie odpadowych mikrosfer do syntezy spienionych kompozytów PUR oraz PUR-PIR umożliwia zagospodarowanie odpadów przemysłowych oraz zmniejszenie ceny spienionych produktów.

EN

Waste microspheres were used (10–50% by mass) for filling the rigid polyurethane and polyurethane-polyisocyanurate foams. The foams were studied for the coeff. of thermal cond., mech. strength, brittleness and dimensional stability at elevated temps. The cell structure, thermal stability and flammability of the foams were also studied.

12

Bio-poliole z oleju rzepakowego jako surowce do kompozytów naturalnych z napełniaczami naturalnymi dla kosmetyki

Kurańska M., Michałowski S., Radwańska J., Jurecka M., Zieleniewska M., Szczepkowski L., Ryszkowska J., Prociak A.

Przemysł Chemiczny

|

2016

|

T. 95, nr 2

256--262

PL

Przedstawiono charakterystykę bio-polioli z oleju rzepakowego wytwarzanych w Katedrze Chemii i Technologii Polimerów Politechniki Krakowskiej oraz wpływ wybranych bio-komponentów na właściwości sztywnych pianek poliuretanowych o gęstości pozornej ok. 70 kg/m3. Zbadano wpływ bio-polioli o różnych liczbach hydroksylowych oraz rodzaju i zawartości napełniacza na proces spieniania kompozycji poliuretanowych. Wytworzono i zbadano pianki zawierające bio-poliole oraz napełniacze naturalne w postaci zmielonych łupin orzecha włoskiego lub odpady poprodukcyjne z czarnej porzeczki. Określono wpływ rodzaju i ilości zastosowanych bio-komponentów na właściwości fizykomechaniczne otrzymanych materiałów kompozytowych.

EN

Four polyols were synthesized by epoxidation of rapeseed oil with H2O2 and by oxirane ring opening with diethylene glycol and then used for prodn. of rigid polyurethane biocomposite foams (apparent d. approx. 70 kg/m3) filled with ground walnut shells and post-prodn. pomace from black currant. The effect of bio-polyols and fillers on foaming pressure and temp., dielectric polarization of reaction mixt. and on dimensional stability in air and water, mech. strength and brittleness of the polyurethane foams was studied. The addn. of fillers did not affect the composite foam properties, while the bio-polyol properties played a crucial role.

13

Właściwości tribologiczne biodegradowalnych poliuretanów o różnej budowie i zawartości segmentów sztywnych

Karalus W., Dąbrowski J. R., Auguścik M., Ryszkowska J.

Polimery

|

2016

|

T. 61, nr 7-8

509--518

PL

Poliuretany (PUR) o zróżnicowanej budowie chemicznej i różnej zawartości segmentów sztywnych zsyntetyzowano przy użyciu 4,4'-diizocyjanianu dicykloheksylenometanu (HMDI), polikaprolaktanodiolu (PCL) oraz glikolu etylenowego (GE) i glicerolu (G) jako przedłużaczy łańcucha. Otrzymano pięć różnych typów PUR. Ich właściwości fizykochemiczne oceniano metodami: spektroskopii w podczerwieni, różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC) i termograwimetrii (TG). Badano twardość Shore'a i wytrzymałość przy rozciąganiu wytworzonych PUR oraz określano ich charakterystyki tribologiczne. Wyniki badań potwierdziły wpływ budowy i zawartości segmentów sztywnych w makrocząsteczkach PUR na ich właściwości, zwłaszcza na charakterystyki tribologiczne.

EN

Five polyurethanes (PUR) of different chemical structure and variable content of rigid elements have been synthesized using 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate (HMDI), polycaprolactone diol (PCL) as well as ethylene glycol (GE) and glycerol (G) as chain extenders. The physicochemical properties of the obtained PUR have been investigated with the aid of infrared spectroscopy, differential scanning calorimetry (DSC) and thermogravimetry (TG). The mechanical properties (Shore hardness and tensile strength) and tribological characteristics (pin-on-disc tribometer) of PUR have been determined. The results of the study confirm the influence of structure and rigid segment content on the properties of PUR macromolecules, particularly their tribological characteristics.

14

Rigid polyurethane foam composites with vegetable filler for application in the cosmetics industry

Zieleniewska M., Szczepkowski L., Krzyżowska M., Leszczyński M., Ryszkowska J.

Polimery

|

2016

|

T. 61, nr 11-12

807--814

EN

This study was designed towards the development of rigid polyurethane foam (RPURF) composites for application in the cosmetics industry using ground hazelnut shell waste as filler. Additionally, the influence of the filler content on the structure of the composites, as well as on their physico-mechanical, thermal, and biological properties was investigated. The particle size distribution and chemical structure of the natural filler, was examined. The synthesized foams were analyzed using a variety of techniques such as infrared spectroscopy (FT-IR), thermogravimetric analysis (TGA), differential scanning calorimetry (DSC), and scanning electron microscopy (SEM). Furthermore, the apparent density, water absorption, dimensional stability, compressive strength, and resistance to aging of the materials were determined. Due to the proposed application, the toxicity analysis of the synthesized materials was essential. The conducted research resulted in the development of the composition and preparation procedure for the synthesis of rigid polyurethane foam biocomposites incorporating a high content of ground hazelnut shell as filler.

PL

Otrzymano kompozyty sztywnych pianek poliuretanowych (RPURF) z udziałem odpadowych łupin orzecha laskowego, odpowiednie do zastosowań w przemyśle kosmetycznym. Określono wpływ zawartości napełniacza na strukturę, właściwości fizykomechaniczne, termiczne oraz biologiczne wytworzonych materiałów. Przeanalizowano wymiary cząstek oraz budowę chemiczną napełniacza. Pianki RPURF scharakteryzowano za pomocą spektroskopii w podczerwieni (FT-IR), analizy termograwimetrycznej (TGA), różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC), skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM). Ponadto określono gęstość pozorną kompozytów, ich chłonność wody, stabilność wymiarową, wytrzymałość na ściskanie oraz odporność na warunki starzeniowe. Ze względu na przewidywaną aplikację oceniono też toksyczność pianek. Na podstawie wyników badań opracowano skład oraz metodę wytwarzania biokompozytów sztywnych pianek poliuretanowych z dużym udziałem napełniacza pochodzenia naturalnego w postaci zmielonych łupin orzecha laskowego.

15

Production and characterization of poly(urea-urethane) elastomers synthetized from rapeseed oil-based polyols. Part I. Structure and properties

Auguścik M., Kurańska M., Prociak A., Karalus W., Lipert K., Ryszkowska J.

Polimery

|

2016

|

T. 61, nr 7-8

490--498

EN

Poly(urea-urethane)s (PUUR), wherein the polyol substrates of petrochemical origin, partly replaced by vegetable polyols, were synthesized. Various contents of polyols derived from rapeseed oil – from 0 to 50wt% were used. In order to determine the chemical structure of the obtained samples, they were examined using Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR). Physicochemical and mechanical properties were determined using, among others, methods of differential scanning calorimetry (DSC) and dynamic mechanical analysis (DMA), as well as the tribological tests were performed. Studies have shown that new material obtained using the highest content of the polyol of vegetable origin (50 wt%) was characterized by the best storage modulus and friction coefficient. This material can be applied where low abrasive wear and volume resistivity is required.

PL

W ramach pracy zsyntetyzowano poliuretanomoczniki (PUUR), w których substraty poliolowe pochodzenia petrochemicznego zastępowano częściowo poliolami pochodzenia roślinnego. Zastosowano różne zawartości polioli pochodzących z oleju rzepakowego – od 0 do 50% mas. substratów poliolowych. Metodą spektroskopii w podczerwieni z transformacją Fouriera (FT-IR) określono strukturę chemiczną otrzymanych próbek PUUR. Właściwości fizykochemiczne i mechaniczne określano, odpowiednio, metodą różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC) i dynamicznej analizy mechanicznej (DMA). Przeprowadzono również testy trybologiczne. Badania wykazały, że najlepszą wartością składowej rzeczywistej modułu zespolonego (E') iwspółczynnika tarcia charakteryzował się materiał zawierający 50% mas. poliolu pochodzenia roślinnego. Materiał ten może znaleźć zastosowanie w wyrobach, dla których wymagane jest małe zużycie ścierne i mała rezystywność skrośna.

16

Polyurethane composites with mixture of carbon fibers and glass frit

Mizera K., Auguścik M., Woronka D., Lipert K., Kalarus W., Ryszkowska J.

Polimery

|

2016

|

T. 61, nr 5

307--315

EN

Polyurethane elastomer (EPU) and polyureaurethane (PUUR) products are used in many stages of the mining process, such as extraction, transport, processing and storage. In these stages wheels with tires from polyurethane elastomers are used. Tire materials, especially in suspended transport, are exposed to particularly high loads, which results in their destruction and consequently short exploitation period. To solve this problem it was proposed to use for the production of tires polyurethane composites manufactured using fillers in the form of chopped carbon fiber and glass frit. The effect of the mixture of glass frit and carbon fibers on the properties of polyurethane elastomers was measured. The resulting composites were characterized using the techniques of thermal analysis (DSC, TGA and DMTA) and the structure was described using SEM. The results of tribological research and the evaluation of antistatic traits of the obtained polyureaurethanes were presented.

PL

Wyroby z elastomerów uretanowych (EPU), w tym uretanomoczników (PUUR), są wykorzystywane w kopalniach (np. jako opony kół transportu podwieszanego) na wielu etapach procesu pozyskiwania kopalin, zarówno na etapie wydobywania, transportowania, przetwarzania, jak i magazynowania. Opony w transporcie podwieszanym są narażone na szczególnie duże obciążenia, powodujące szybkie zniszczenie i w konsekwencji skrócenie czasu eksploatacji. W związku z tym do produkcji opon zaproponowano wykorzystanie kompozytów poliuretanowych zawierających cięte włókna węglowe i frytę szklaną. Oceniono wpływ mieszaniny fryty szklanej i włókien węglowych na właściwości elastomerów uretanowych. Wytworzone kompozyty scharakteryzowano metodami analizy termicznej (DSC, TGA i DMTA), a ich strukturę – metodą SEM. Przedstawiono wyniki badań trybologicznych oraz dokonano oceny cech antystatycznych otrzymanych uretanomoczników.

17

Natural fiber composites: the effect of the kind and content of filler on the dimensional and fire stability of polyolefin-based composites

Salasinska K., Polka M., Gloc M., Ryszkowska J.

Polimery

|

2016

|

T. 61, nr 4

255--265

EN

Composites of polyethylene matrices and fillers consisting of finely ground pistachio shells and sunflower husks were manufactured. These materials were subjected to a series of tests for the purpose of examining their processing qualities, physical, mechanical and thermal characteristics, flammability and resistance to environmental factors, determining their feasibility and application paths. The relationship between the natural fiber composites' morphology and stability was described. Based on the obtained test results, the influence of the lignin content and secondary components in the fillers' structure on the thermal stability of the composites was confirmed. It was also proven that the porosity of the composites and the hemicellulose content in the filler influenced the composites' capacity to take up considerable amounts of water.

PL

W ramach pracy wytworzono kompozyty na osnowie polietylenu napełnione drobno mielonymi łupinami pistacji oraz łuskami słonecznika. Materiały te poddano serii badań mających na celu poznanie ich właściwości przetwórczych, fizycznych, mechanicznych i termicznych, palności oraz odporności na działanie czynników środowiskowych, warunkujących możliwości i kierunki ich zastosowania. Określono związek między morfologią a stabilnością badanych kompozytów polimerowych z napełniaczami roślinnymi (NFC, z ang. natural fibre composites). Zbadano wpływ zawartości ligniny i pozostałych składników napełniaczy na stabilność termiczną NFC. Dowiedziono również, że na zdolność NFC do pochłaniania znacznych ilości wody zasadniczy wpływ ma porowatość kompozytów oraz zawartość hemicelulozy w napełniaczu.

18

Wpływ zawartości segmentów sztywnych na właściwości poli(węglanouretanów) do wytwarzania implantów krążka międzykręgowego

Auguścik M., Waśniewski B., Krzyżowska M., Dąbrowski J., Ryszkowska J., Karalus W.

Polimery

|

2015

|

T. 60, nr 9

551--558

PL

Otrzymano serię poli(węglanouretanów), o zawartości 30, 34 i 45 % mas. segmentów sztywnych, z diizocyjanianu 4,4'-dicykloheksylometanu (HMDI) ioligowęglanodiolu. Scharakteryzowano właściwości oraz strukturę wytworzonych poli(węglanouretanów) za pomocą spektroskopii w podczerwieni FT-IR, różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC), analizy dynamicznych właściwości mechanicznych (DMA), analizy termograwimetrycznej (TGA) oraz skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM). Oceniono również właściwości wytrzymałościowe, odporność na zużycie ścierne, a także wykonano testy tribologiczne, oznaczono twardość, elastyczność przy odbiciu, gęstość i kąt zwilżania oraz obliczono swobodną energię powierzchniową. Przeprowadzono wstępne badania biologiczne, określające toksyczność opracowanych materiałów. Wybrane próbki otrzymanych materiałów testowano na symulatorze segmentu ruchowego kręgosłupa. Wytworzony implant krążka międzykręgowego po 3 mln cykli nie wykazywał śladów niszczenia spowodowanego użyciem ściernym i nie zmienił swojej charakterystyki wytrzymałościowej.

EN

A series of polycarbonate urethanes (PUR) containing 30, 34 and 45 wt % hard segments was synthesized from oligocarbonate diol (OCD) and dicyclohexylmethane 4,4'-diisocyanate (HMDI). The structure and properties of the obtained polymers were characterized using infrared spectroscopy with Fourier transformation (FT-IR), differential scanning calorimetry (DSC), dynamic mechanical thermal analysis (DMA), thermogravimetric analysis (TGA) and scanning electron microscopy (SEM). The tensile strength properties, hardness, resilience and density of PUR were determined and abrasive wear resistance was evaluated in a tribological test. The surface properties were examined using contact angle measurements and free surface energy was calculated. The preliminary cytotoxicity tests were performed. The selected samples of the obtained materials were tested using the simulator of spine motion segment. The intervertebral disc implant produced from polycarbonate urethane with 34 wt % hard segments showed no signs of decay caused by abrasion wear and did not change its mechanical characteristics after 3 million cycles.

19

Wpływ sposobu przygotowania włókien keratynowych z piór drobiowych na właściwości kompozytów z recyklatów polietylenu dużej gęstości

Wrześniewska-Tosik K., Zajchowski S., Ryszkowska J., Tomaszewska J., Mirowski J., Szoła K.

Polimery

|

2015

|

T. 60, nr 2

109--117

PL

Badano kompozyty na osnowie recyklatu polietylenu dużej gęstości (PE-HD) z napełniaczem naturalnym w postaci włókien keratynowych, uzyskanych z odpadowych piór drobiowych. Wytworzono kompozyty o zawartości 15, 30 i 50 % mas. tych włókien z piór oczyszczanych trzema metodami. Otrzymane materiały charakteryzowały się niewielką, zależną od sposobu przygotowania napełniacza, chłonnością wody w porównaniu z chłonnością wody materiałów zawierających inne napełniacze naturalne. Kompozyty zakwalifikowano do kategorii palności HB40. Jako materiały średniopalne mogą więc być wykorzystane do produkcji elementów konstrukcyjnych powszechnego użytku o zwiększonej odporności na działanie ognia. Stwierdzono, że zastosowanie różnych metod oczyszczania piór drobiowych w procesie uzyskiwania włókien keratynowych nie ma istotnego wpływu na gęstość i wytrzymałość mechaniczną kompozytów z recyklatu PE-HD z udziałem tego napełniacza.

EN

Composites based on high density polyethylene (PE-HD) matrix with a natural filler in the form of keratin fibers obtained from poultry feather waste were used in the study. Composites containing 15, 30 and 50 % keratin fibers were produced. The fibers were purified using three methods. The water absorption of the obtained materials is dependent on the filler preparation method and is relatively low in comparison with composites containing other natural fillers. Since all of the composites are classified in HB40 flammability category, they belong to semi-flammable materials and therefore they can be used as construction elements of common use with increased resistance to fire. The use of different methods of the purification of poultry feathers in manufacturing process of keratin fibres has not significant influence on the linear shrinkage, density and mechanical strength of the composites containing them.

20

Biobased polyurethane foams modified with natural fillers

Prociak A., Kurańska M., Malewska E., Szczepkowski L., Zieleniewska M., Ryszkowska J., Ficoń J., Rząsa A.

Polimery

|

2015

|

T. 60, nr 9

592--599

EN

Two biopolyols have been synthesized from rapeseed oil and applied to obtain rigid and flexible polyurethane foams. Biopolyols were prepared using a two-step method of epoxidation and opening of the oxirane rings. It was found that, regardless of the type of prepared foams, the addition of biopolyols to the polyurethane composition reduces its reactivity, which was confirmed by changes of the dielectric polarization, as well as the reduction of the maximum temperature in the foam core during the foaming process. In the case of the rigid polyurethane polyol, biomodification caused a decrease of the apparent density of the foams, but the foam involving biopolyol had a higher compressive strength. An increase of added ground walnut shells in rigid polyurethane foams also improved their mechanical properties. The introduction of a biopolyol based on rapeseed oil and ultra-fine cellulose to the polyurethane formulation resulted in high resilience flexible foams with improved comfort factor.

PL

Z oleju rzepakowego zsyntetyzowano dwa rodzaje biopolioli, które zastosowano następnie do wytworzenia sztywnych i elastycznych pianek poliuretanowych. Biopoliole otrzymywano dwuetapową metodą epoksydacji i otwarcia pierścieni oksiranowych. Stwierdzono, że — niezależnie od rodzaju pianek — użyty biopoliol wpływa na zmniejszenie reaktywności systemu poliuretanowego, co potwierdzają zmiany polaryzacji dielektrycznej, a także obniżenie maksymalnej temperatury w rdzeniu pianek w trakcie procesu spieniania. W przypadku sztywnych pianek poliuretanowych modyfikacja biopoliolem spowodowała zmniejszenie gęstości pozornej pianek i poprawę ich wytrzymałości na ściskanie. Wprowadzenie napełniacza w postaci zmielonych skorup orzecha do kompozycji pianek sztywnych również poprawiło ich właściwości mechaniczne. Zastosowanie modyfikacji biopoliolem z oleju rzepakowego oraz dodatkiem ultradrobnych cząstek celulozy umożliwiło wytworzenie pianek elastycznych o zwiększonej wartości współczynnika komfortu z zachowaniem dużej odbojności.