Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Odporność poliuretanowych powłok typu high solid na działanie biotycznych i abiotycznych czynników degradacyjnych

Wojturska J.

Polimery

|

2018

|

T. 63, nr 10

708--715

PL

Powłoki poliuretanowe (PUR) typu high solid, o wysokim połysku i niewielkiej chropowatości powierzchni, otrzymano z wykorzystaniem biopolioli zsyntetyzowanych z oleju sojowego (BPS), lnianego (BPL) i rzepakowego (BPR) oraz poliizocyjanianów będących pochodnymi diizocyjanianu izoforonu (IPDI), diizocyjanianu trimetylo-1,6-heksametylenu (TMDI) lub diizocyjanianu 4,4’-dicykloheksylometanu (HMDI) i ksylenu jako rozpuszczalnika. Wszystkie wytworzone powłoki zawierały ok. 40 % składników pochodzenia naturalnego. Powłoki PUR charakteryzowano na podstawie oznaczonych wartości: chropowatości, swobodnej energii powierzchniowej (SEP) oraz właściwości mechanicznych, takich jak: twardość względna, tłoczność, przyczepność, odporność na zarysowanie i uderzenie. Analizowano degradację biotyczną w środowisku wodnym i w symulowanych warunkach kompostowania oraz odporność na działanie czynników abiotycznych (wody, wody morskiej, solanki, zmiennej temperatury). Stwierdzono, że otrzymane powłoki poliuretanowe wykazują dobre właściwości mechaniczne, doskonałą odporność korozyjną, nie są podatne na hydrolizę katalizowaną przez enzymy i mogą być z powodzeniem stosowane jako skuteczne zabezpieczenie powierzchni stalowych.

EN

High solid polyurethane coatings (PUR) with high gloss and low surface roughness were obtained using bio-polyols synthesized from soybean oil (BPS), linseed oil (BPL) and rapeseed oil (BPR), polyisocyanates derived from isophorone diisocyanate (IPDI), trimethyl-1,6-hexamethylene diisocyanate (TMDI) or dicyclohexylmethane-4,4’-diisocyanate (HMDI) and xylene as a solvent. All the obtained PUR coatings contained about 40 % bio-based components and showed good mechanical properties. The characterization of PUR coatings was carried out on the basis of the determination of roughness, surface free energy (SEP) and mechanical properties such as relative hardness, cupping ability, adhesion, scratch, and impact resistance. The biotic degradation behavior in liquid or inert solid media and abiotic degradation behavior (in water, sea water, brine, thermal shock) were analyzed. It has been found that the obtained PUR coatings exhibit excellent resistance to corrosion. Also, they are not susceptible to enzyme-catalyzed hydrolysis. Studies showed that the obtained coatings hold promise for use as effective protection of steel surfaces.

2

Ocena podatności na degradację hydrolityczną różnych odmian poliuretanów w aspekcie zastosowania ich jako biomateriały

Król P., Król B., Chmielarz P., Wojturska J.

Polimery

|

2013

|

T. 58, nr 4

282-291

PL

Poliuretany (PUR) syntezowano przy użyciu 4,4'-diizocyjanianu difenylometanu (MDI), 2,4- bądź 2,6-diizocyjanianu toluilenu (TDI), poli(oksyetyleno)glikolu (PEG) lub poli(e-kaprolaktono)diolu (PCL, o różnym ciężarze cząsteczkowym) oraz 2,2,3,3-tetrafluoro-1,4-butano-1,4-diolu (TEBD) lub butano-1,4-diolu (BD) jako przedłużacze łańcuchów. W celu oceny możliwości zastosowania otrzymanych elastomerów PUR w charakterze biomateriałów poddano je działaniu płynu fizjologicznego w temp. 37 °C. Metodą NMR badano strukturę PUR przed i po ekspozycji, metodami TG, DTG i DSC wyznaczano ubytek masy oraz określano właściwości termiczne. Wykonano również badania powierzchniowe, wykorzystując metody mikroskopowe oraz goniometryczne. Stwierdzono, że rodzaj użytych surowców wywiera istotny wpływ na właściwości powierzchniowe otrzymywanych elastomerów PUR i decyduje o oddziaływaniach fizycznych w obszarze struktur, wpływając tym samym na wartości swobodnej energii powierzchniowej, chropowatość powierzchni, stopień degradacji hydrolitycznej (oceniany na podstawie ubytku masy), odporność termiczną i temperaturę zeszklenia.

EN

Polyurethanes (PUR) were synthesized in the reaction of 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI), 2,4- or 2,6-tolylene diisocyanate (TDI) with poly(oxyethylene) glycol (PEG) or poly (e-caprolactone) diol (PCL, with different molecular weight) using 2,2,3,3-tetrafluoro-1,4-butane-1,4-diol (TEBD) or 1,4-butanediol (BD) as a chain extender. In order to assess the possibility of using the synthesized PUR elastomers as biomaterials, they were subjected to the action of physiological salt solution at 37 °C. The structure of PUR before and after the incubation was identified by NMR, the loss of weight and thermal properties were determined by TG, DTG and DSC methods. Surface studies were also performed using microscopic and goniometric methods. It was found that the type of raw material has a significant effect on the surface properties of the obtained PUR elastomers and it determines the physical interactions within the structure, thus affecting the values of the surface free energy (SFE), surface roughness, hydrolytic degradation level (determined from the weight loss), thermal stability and glass transition temperature.

3

Wpływ wielokrotnego użycia katalizatora enzymatycznego na wybrane właściwości biodiesla otrzymanego w obecności octanu etylu jako akceptora acylowego

Wojturska J., Naróg D., Żyła G.

Przemysł Chemiczny

|

2012

|

T. 91, nr 6

1171-1175

PL

Oceniono wpływ wielokrotnego użycia immobilizowanej lipazy z Rhizomucor miehei na wybrane właściwości biopaliw otrzymanych w wyniku transestryfikacji oleju rzepakowego wobec octanu etylu jako akceptora acylowego. Otrzymane produkty scharakteryzowano poprzez chromatografię gazową, spektroskopię magnetycznego rezonansu jądrowego (1H-NMR) i spektroskopię w podczerwieni (FT-IR) oraz oznaczono ich lepkość dynamiczną i efekt cieplny towarzyszący spalaniu. Stwierdzono, że możliwe jest wielokrotne zastosowanie w kolejnych cyklach syntezy tego samego biokatalizatora osadzonego na nośniku, gdyż nie obserwowano znaczących różnic w stopniu przereagowania triacyloglicerolu. Jednak ponowne użycie tego samego biokatalizatora powodowało tworzenie się biopaliw, które łatwiej ulegały reakcjom utleniania z wydzieleniem mniejszej ilości ciepła.

EN

Rapeseed oil was transesterified with AcOEt in presence of an ion exchanging resin-immobilized lipase at 40°C for 8 h. The catalyst was sepd. from the reaction mixt. and multiple used for the reaction. The conversion of the rapeseed oil to the Et ester remained unchanged (about 90%) after re using of the catalyst.

4

Biodegradacja poli(estrouretanów) w symulowanych warunkach kompostowania

Pilch-Pitera B., Wojturska J.

Polimery

|

2012

|

T. 57, nr 11-12

852-860

PL

Poliuretany syntezowane w dwuetapowym procesie poliaddycji diizocyjanianu trimetyloheksametylenu (TMDI), poli(e-kaprolaktono)diolu o różnym ciężarze cząsteczkowym (PCL 750, PCL 1250) i glicerolu (GLI), poddano biodegradacji w symulowanych warunkach kompostowania z wykorzystaniem wermikulitu jako inertnego medium stałego. Proces biodegradacji realizowano w ciągu 42—106 dni. Stopień biodegradacji określano na podstawie wyznaczonego ubytku masy próbek, zmian parametrów chropowatości i zmian składowych swobodnej energii powierzchniowej (SEP). Określano również właściwości mechaniczne próbek przed i po degradacji. Za pomocą mikroskopii optycznej i konfokalnej udokumentowano zmiany wyglądu powierzchni próbek po okresie kompostowania w symulowanych warunkach. Stwierdzono, że już po 6 tygodniach biodegradacji następuje znaczna deterioracja próbek.

EN

Polyurethanes synthesized in a two-step polyaddition process of trimethylhexamethylene diisocyanate (TMDI), poly(e-caprolactone) diols with different molecular weights (PCL 750, PCL 1250) and glycerol (GLI) were biodegraded under simulated composting conditions with the use of vermiculite as an inert solid medium. Biodegradation process was carried out over a period of 42—106 days. The degree of biodegradation was determined on the basis of weight loss of the samples as well as the changes in the roughness parameters and surface free energy components (SEP). The mechanical properties of the samples before and after degradation were also determined. Additionally, changes in the surface appearance of the samples after composting at simulated conditions were documented using both optical and confocal microscopy. It was found that even after six weeks of biodegradation a significant deterioration of the samples took place.

5

Enzymatic degradation of polycarbonate urethanes crosslinked with carbohydrates

Wojturska J.

Polish Journal of Applied Chemistry

|

2011

|

Vol. 55, nr 3-4

141-149

EN

The potential erosive effect of enzymes on polycarbonate urethanes has been evaluated. Polyurethanes were obtained in two-stage polyaddition process which involved diisocyanate (TMDI) and poly(carbonate)diol (Desmophen DC2200) The isocyanate prepolymers were crosslinked with carbohydrates (sucrosc, glucose, mannitol, sorbitol) to improve the ability of the enzyme to degrade polymer. Obtained samples were treated by lipase from Candida antarctica (Novozvm 735). Surface characteristic changes after enzymatic degradation were observed using confocal microscopy. The roughness parameters were determined. Also evaluation the degree of changes of the free surface energy was done. In addition, the thermal analysis of pre-degraded and post-degraded residue was performed.

6

Degradacja enzymatyczna poliuretanów. Cz. II. Wpływ budowy chemicznej poliuretanów i warunków hydrolizy enzymatycznej

Wojturska J.

Polimery

|

2011

|

T. 56, nr 3

177-184

PL

W tej części opracowania przedstawiono stan wiedzy na temat enzymatycznej degradacji poliuretanów (PUR) ze szczególnym uwzględnieniem wpływu podstawowych warunków procesu, rodzaju enzymu zastosowanego do degradacji, jego aktywności i czasu działania oraz budowy chemicznej poliuretanów (polimerów o strukturze segmentowej) na przebieg takiego rozkładu. Omówiono wybrane techniki kontrolowania przebiegu degradacji, mianowicie określanie ubytku masy oraz zmian ciężaru cząsteczkowego, stopnia krystaliczności, właściwości mechanicznych i morfologii próbek.

EN

A review of the state-of-the-art and developments in the field of enzymatic degradation of polyurethanes (PUR) has been presented in this part. In the review special consideration was given to the primary factors influencing the polyurethane degradation such as the type of enzyme used, its activity, duration of the process and also the structure of the polyurethanes (polymers of segmented structure). Monitoring techniques via weight loss, measurements and observations of changes of molecular weight, crystallinity, mechanical properties as well morphology were discussed.

7

Degradacja enzymatyczna poliuretanów. Cz. I. Produkty rozkładu i modelowanie procesu

Wojturska J.

Polimery

|

2011

|

T. 56, nr 2

91-98

PL

Publikacja obejmuje informacje wstępne dotyczące czynników wpływających na hydrolizę enzymatyczną polimerów i mechanizm ich degradacji oraz przegląd literatury dotyczącej enzymatycznej degradacji poliuretanów (PUR). Przedstawiono w niej opis badań obejmujących wyodrębnianie i identyfikację produktów degradacji PUR uwalnianych wskutek działania enzymu oraz doniesienia literaturowe odnoszące się do matematycznego ujęcia procesów degradacji. Stworzenie takiego modelu degradacji enzymatycznej PUR in-vitro, jest niezbędne zarówno do zrozumienia kinetyki enzymatycznego rozkładu, jak i do ewentualnego przewidzenia zachowania się polimerów in-vivo

EN

This paper constitutes a presentation of the factors influencing the enzymatic hydrolysis of polymers, the corresponding degradation mechanism and also a review of the literature regarding enzymatic degradation of polyurethanes (PUR) in general. Studies on the separation and identification of PUR degradation products released as a result of enzyme activity have been presented. Moreover, the literature regarding the mathematical aspects of degradation process was reviewed. The development of such a model for the in vitro enzymatic degradation of PUR is essential in understanding the kinetics of the process and enable the prediction of polymer behavior in vivo.

8

Degradacja enzymatyczna powłok poliuretanowych

Wojturska J.

Ochrona przed Korozją

|

2009

|

nr 12

595-600

PL

Celem badań było określenie podatności na degradację enzymatyczną powłok poliuretanowych otrzymanych w wyniku poliaddycji poliwęglanoestrodiolu (DesmophenŽ C2200, Bayer) lub polieteroestrodioli o różnym stopniu rozgałęzienia (DesmophenŽ 1150, DesmophenŽ 1200, Bayer), diizocyjanianu trimetylo-1,6-heksametylenu (TMDI) i butano-1,4-diolu (BD). Powłoki otrzymano w dwuetapowym procesie poliaddycji, realizowanym w masie lub z zastosowaniem N,N-dimetyloacetamidu (DMAC) jako rozpuszczalnika. Tak otrzymane powłoki poliuretanowe poddano degradacji enzymatycznej wywołanej lipazami izolowanymi z Candida antarctica (Novozym 735, CALBL), z Aspergillus (Novozym 51032), lipazą z Rhizomucor miehei (Pallatase 20000 L) lub lipazą otrzymaną z Thermomyces lanuginosus (Lipozyme TL 100 L). W każdym przypadku proces realizowano w warunkach optymalnego pH i temperatury charakterystycznych dla każdej z lipaz. Czas degradacji, budowa chemiczna próbki i sposób jej syntezy oraz rodzaj enzymu wpływają na ich biodegradowalność. O zachodzącym procesie degradacji świadczą: rosnący ubytek masy próbek poddanych działaniu enzymu, zwiększająca się w czasie zawartość węgla organicznego w roztworach degradacyjnych, zmieniająca się swobodna energia powierzchniowa powłok (SEP). Dodatkowo zmiany na powierzchni próbek wywołane działaniem enzymów zostały wizualizowane dzięki obserwacji za pomocą mikroskopii optycznej - po poddaniu próbek działaniu enzymu na powierzchni pojawiają się charakterystyczne wyżłobienia, kratery i rowki. Proces degradacji próbek, które syntezowano w rozpuszczalniku zachodzi wolniej niż tych otrzymanych metodą w masie, co może wynikać z większego stopnia polidyspersyjności próbek pierwszego rodzaju i większej wartości ich SEP.

EN

The purpose of these studies was the evaluation of susceptibility of polyurethane coatings obtaining via polyaddition of polycarbonate diol (DesmophenŽ C2200 Bayer) or polyesterether polyols with different branching degrees (DesmophenŽ 1150, DesmophenŽ 1200 Bayer), trimethyl-1,6-hexamethylene diisocyanate (TMDI) in the presence of 1,4-butanediol (BD) as a chain extender, on enzymatic degradation. Polyurethane coatings were synthesized by step growth polymerization in bulk or with using N,N-dimethylacetamide (DMAC) as a solvent. Such obtained polyurethane coatings were treated by lipase from Candida antarctica (Novozym 735, CALB L), from Aspergillus (Novozym 51032), lipase from Rhizomucor miehei (Pallatase 20000 L) or lipase from z Thermomyces lanuginosus (Lipozyme TL 100 L) to generate enzymatic degradation. In all cases process was realized in optimal conditions of pH and temperature, which are characteristic for each of lipase. The time of degradation, chemical structure, the manner of synthesis and the type of enzyme influenced on biodegradability. Loss of mass of the samples which were treated by enzymes, growing amount of total organic carbon in the solutions after degradation, difference in the free surface energy (SEP) confirmed biodegradation of the samples. The changes in the morphology of the samples were visualized by optical microscopy - after treating by enzyme some characteristic cracks, craters and rows appeared. The enhanced degradability of polyurethane coatings which were obtained by bulk polymerization compared to samples synthesized in the solution of DMAC is due to their higher degree of polydispersity and the higher free surface energy.

9

Reometryczne badania procesu żelowania kompozycji o wzajemnie przenikających się sieciach polimerowych otrzymanych z poliuretanu i nienasyconego poliestru

Król P., Wojturska J.

Polimery

|

2006

|

T. 51, nr 5

365-373

PL

Przeprowadzono badania procesu żelowania kompozycji UP/PUR typu IPN z udziałem styrenu (ST), określając parametry reologiczne szeregu różniących się składem układów od chwili zainicjowania reakcji sieciowania aż do osiągnięcia punktu żelowania. Uzyskane wyniki pozwoliły na wyjaśnienie wpływu makrokinetyki żelowania na typ tworzącej się mikrostruktury kompozycji IPN i wynikające z niej dynamiczne właściwości mechaniczne [zespolony moduł sprężystości postaciowej - ; dynamiczny moduł sprężystości postaciowej (zachowawczy) - , dynamiczny moduł stratności postaciowej - i współczynnik stratności mechanicznej - tgd]. Stwierdzono, że charakter zmian parametrów reologicznych i właściwości mechanicznych zależy od zawartości PUR i ST w układzie, znacznie mniejsze znaczenie ma natomiast budowa chemiczna pierwotnej sieci poliuretanowej. Czas żelowania kompozycji IPN mieści się w przedziale od 140 s do nawet 1300 s. Wykazano, że szybszemu konstytuowaniu się struktury usieciowanej sprzyja duża ilość ST w układzie i niewielka w nim zawartość PUR. W przypadku układów zawierających >20 % PUR lub kompozycji o małej zawartości styrenu w UP (10 % mas.) proces żelowania zachodzi na tyle powoli, że przyjęte kryterium wyznaczania punktu żelowania (przecięcie się krzywych opisujących przebieg i w funkcji czasu) nie może być zastosowane. Im krótszy jest czas żelowania kompozycji, tym większe stają się wartości modułów sprężystości podłużnej (Younga) tworzywa utwardzonego, oznaczane w temperaturze pokojowej (20 °C). Takie zachowanie wynika z tworzenia się określonego typu mikrostruktury układów szybko żelujących, tzn. układu dwufazowego z jednoskładnikową matrycą, utworzoną przez usieciowaną żywicę poliestrową, oraz dwuskładnikową fazę rozproszoną, złożoną z mieszaniny PUR i usieciowanego UP. W powoli żelujących układach o dużej zawartości PUR usieciowana struktura heterofazowa obejmuje natomiast dwuskładnikową matrycę PUR-UP i jednoskładnikową fazę rozproszoną UP.

EN

Rheometric investigations on the process of gelation of UP/PUR compositions, type IPN, with styrene (ST) have been done. Rheological parameters of series of such systems, differing in compositions, from the moment of crosslinking reaction initiation up to the gelation point (Table 1) were determined. The results obtained allowed to explain the effects of macrokinetics of gelation on the type of microstructure of forming IPN composition and dynamic mechanical properties resulting from it (storage modulus - , loss modulus and loss tangent - tg d) (Fig. 1-8). It was found that the character of changes of rheological factors and mechanical properties depends on PUR and ST contents in the system. The chemical structure of the initial polyurethane network is of less importance. Gelation time of IPN compositions is in the range from 140 s up to even 1300 s. It was demonstrated that high initial amount of styrene and low PUR content in the system led to faster formation of crosslinked structure. In cases of the systems containing > 20 % of PUR or low content of styrene in UP (10 wt. %) the gelation process is going so slowly that the criterion of determination of intersection point of the curves describing and versus time cannot be applied. The shorter gelation times of the compositions the larger the values of Young's modulus of cured polymers, determined at room temperature (20 °C - Table 2 and 3, Fig. 9). Such behavior results from the formation of the particular type of microstructure of fast gelating systems i.e. two-phase system with unary matrix, formed by crosslinked polyester resin, and binary dispersed phase, composed from the mixture of PUR and crosslinked UP. In slowly gelating systems with high PUR content the two-phase cured structure consists of binary PUR - UP matrix and unary UP dispersed phase.

10

Wpływ budowy chemicznej i struktury nadcząsteczkowej na właściwości mechaniczne kompozycji poliuretan/nienasycony poliester o wzajemnie przenikających się sieciach polimerowych

Król P., Wojturska J.

Polimery

|

2004

|

T. 49, nr 11-12

790-800

PL

Otrzymano kompozycje o wzajemnie przenikających się sieciach polimerowych typu IPN złożone z nienasyconej żywicy poliestrowej (żywicy UP, 4 rodzaje), poliuretanu (PUR) i styrenu (ST). Opracowano model matematyczny opisujący wpływ składu chemicznego na wybrane właściwości mechaniczne (naprężenie przy zerwaniu - y1, wydłużenie względne przy zerwaniu - y2, udarność - y3, twardość - y4) syntetyzowanych układów IPN i wykorzystano go do wyznaczenia obszaru składu optymalnego, w którym istnieje możliwość uzyskania kompromisowych wartości podstawowych właściwości mechanicznych. Morfologię powierzchni układów IPN różniących się gęstością usieciowania oraz składem chemicznym zbadano metodą SEM. Stwierdzono, że wszystkie próbki znajdujące się w obszarze składów optymalnych mają budowę dwufazową. Matryca jest zbudowana z żywicy UP, natomiast fazę rozproszoną stanowi mieszanina tej żywicy i PUR. Obserwowana morfologia jest efektem konkurujących ze sobą procesów separacji fazowej i reakcji polimeryzacji zachodzących równocześnie na etapie sieciowania żywicy UP za pomocą ST. W celu potwierdzenia tej tezy przeprowadzono badania kinetyki żelowania kompozyqi IPN, oznaczając czas żelowania (t(gel)) i maksymalną temperaturę reakcji sieciowania (T(maks)). Stwierdzono, że w przypadku układów IPN, w których żelowanie zachodzi szybko mamy do czynienia z tworzeniem matrycy jednoskładnikowej zbudowanej z żywicy UP (czemu odpowiadają kompromisowe właściwości mechaniczne), natomiast gdy proces żelowania zachodzi powoli tworzy się matryca dwuskładnikowa złożona z żywicy UP i PUR.

EN

The compositions being interpenetrating polymer networks of IPN type have been made of unsaturated polyester resin (UP resin, 4 grades), polyurethane (PUR) and styrene (ST) - Table 1 and 2. Mathematical model, describing an influence of chemical composition on selected mechanical properties of synthesized IPN systems, was elaborated [equation (1), Table 5]. The following properties have been taken into consideration: stress at break - y1, unit elongation at break - y2, impact strength - y3, hardness - y4 (Table 3 and 4). The model was used to calculate the area of optimum composition (Fig. 1, Table 6 and 7) in which the compromise in values of basic mechanical properties could be reached (Table 7, Fig. 4). Morphologies of the surfaces of IPN systems, differing in crosslinking density and chemical composition, were studied using SEM method (Fig. 10 and 11). It was found that all of the samples of compositions from the area of optimum composition show heterogeneous structures. The matrix is built of UP resin while dispersed phase consists of the mixture of UP resin and PUR. The morphology observed is a result of two competing processes of phase separation and polymerization reaction going simultaneously at the stage of UP resin curing with ST. In order to confirm this idea the kinetics of gelation of IPN compositions was investigated and gelation time (t(gel)) as well as maximum temperature of curing reaction (T(maks)) were determined (Table 8, Fig. 5-7). It was found that fast gelation of IPN systems led to formation of homogeneous matrix built of UP resin (compromised mechanical properties were observed) while slow gelation process favored the formation of heterogeneous matrix, built of UP resin and PUR.

11

Struktury nadcząsteczkowe i właściwości mechaniczne układów polimerowych o wzajemnie przenikających się sieciach, otrzymywanych z poliuretanów i nienasyconych poliestrów

Król P., Wojturska J.

Prace Naukowe Instytutu Technologii Organicznej i Tworzyw Sztucznych Politechniki Wrocławskiej. Konferencje

|

2003

|

Vol. 52, nr 25

141-146

PL

Wykorzystując nowoczesne metody statystyki matematycznej, podjęto próby analizy wpływu składu chemicznego na strukturę nadcząsteczkową, determinującą właściwości mechaniczne kompozycji IPN, syntezowanych z poliuretanów i nienasyconej żywicy poliestrowej, sieciowanychstyrenem. Na podstawie eksperymentów wykonanych wg matematycznego planu syntezowano próbki układów IPN, a wyznaczone właściwości mechaniczne wykorzystano do opracowania modeli empirycznych, opartych na wielomianach 3-go stopnia. Modele te wykorzystano do optymalizacji składu chemicznego mieszanin IPN, pod kątem możliwych do osiągnięcia parametrów mechanicznych tych materiałów, oraz do oceny wpływu rodzaju i ilości składników oraz ich ewentualnego współdziałania na powstawanie struktur nadcząsteczkowych w całym teoretycznie możliwym obszarze składów ilościowych. Uzyskane dane wykazały zachodzenie złożonych oddziaływań między składnikami polimerowymi wytworzonych IPN, które są prawdopodobnie wynikiem wzajemnego splątania sieci polimerowych o różnej hydrofobowości: poliuretanu, nienasyconego poliestru oraz liniowego polistyrenu i prowadzą do powstawania wzajemnie mieszalnych faz.

EN

Using statistical methods the effect of chemical composition on supermolecular structure and mechanical properties of IPN systems synthesized from polyurethanes and unsaturated polyester resins was analyzed. Mechanical properties of IPN systems synthesized according to mathematical design were described by 3rd order polynomials, which were used for optimization of IPN chemical composition and for assessment of created supermolecular structures in whole composition range. Obtained data indicate complicated interreactions between IPN components, which originate probably from entanglement of polymer networks of different hydrophobity resulting in the creation of immiscible phases.

12

Współprzenikające się sieci polimerowe z poliuretanu i poliestru nienasyconego

Król P., Wojturska J.

Polimery

|

2002

|

T. 47, nr 4

242-249

PL

Otrzymano kompozycje o wzajemnie przenikających się sieciach polimerowych typu semi-IPN złożone z nienasyconej żywicy poliestrowej (UP) i poliuretanu (semi-IPN UP/PUR). Przedatawiono warunki syntezy tych układów, w której nowością jest prowadzenie poliaddykcji składnika PUR w styrenie (ST), który wchodzi też w skład UP. Metodą SEM stwierdzono, ze badane kompozycje semi-IPN UP/PUR charakteryzują się heterogeniczną mikrostrukturą. W zależności od składu chemicznego kompozycji zarówno PUR jak i UP mogą tworzyć fazę rozproszoną; matrycę może stanowić UP lub mieszanina UP + PUR. Stwierdzone metodą DSC występowanie trzech wartości Tg, odpowiadających sztywnym i elastycznym segmentom PUR oraz UP wskazuje na słabą mieszalność fazową. Na statyczne i dynamiczne właściwości mechaniczne, tj. naprężenie przy zerwaniu (o>), wydłużenie przy zerwaniu (e,) oraz dynamiczny moduł sprężystości Younga, wyraźny wpływ wywiera zawartość zarówno PUR, jak i ST w układzie. Wartości ar i Lr maleją wraz z rosnącą zawartością PUR, ale wpływ ten przestaje być istotny, gdy udział PUR w kompozycji przekracza 10% mas. Zwiększanie zawartości ST powoduje na ogół polepszenie właściwości wytrzymałościowych próbek. Dynamiczny moduł sprężystości kompozycji zależy jedynie od jej składu, natomiast budowa użytego PUR nie wywiera tu wyraźnego wpływu.

EN

Compositions consisting of mutually permeable semi-IPN type polymer networks were obtained, consisting of unsaturated polyester resin (UP) and polyurethane resin (PUR) (semi-IPN UP/PUR). Synthesis conditions of such systems were described, and a new method of PUR polyaddition in styrene (ST), which is also a UP component was presented. SEM allowed concluding that the investigated semi-IPN UP/PUR compositions are characterized by heterogeneous microstructure. Both PUR, as well as UP were able to form the dispersed phase, depending on chemical composition (Table 3); the matrix may be UP or a UP + PUR mix. DSC reported existence of three Tg values, corresponding to the ard and soft PUR and UP domains, indicated phase ncompatibility. Static and dynamic mechanical properties Figs. 3-8), i.e. tensile strength (sigma(r)), elongation at reak (epsilon(r)) and dynamic Young's elasticity module, are ignificantly affected by both PUR, as well as the ST present n the system. sigma(r) and epsilon(r) values decrease with rowing PUR content, but the effect ceases to be meaningful hen PUR content in the composition exceeds 10% by weight. ncreasing ST contents usually improve strength properties of amples. The dynamic elasticity modulus depends only on omposition, with structure of the PUR used (Table 2) being rrelevant.

13

Układy polimerowe o wzajemnie przenikających się sieciach otrzymywane z poliuretanów. Cz. II. Poliuretanowo-poliestrowe kompozycje IPN

Król P., Wojturska J.

Elastomery

|

2000

|

T. 4, nr 6

11-23

PL

Na podstawie najnowszej literatury scharakteryzowano kompozycje IPN uzyskane z poliuretanu i nienasyconej żywicy poliestrowej. Opisano metody syntezy, kinetykę procesów otrzymywania, morfologię tych układów i ich właściwości mechaniczne. Stwierdzono, że w przypadku kompozycji IPN złożonej z UP i PUR tworzy się skomplikowany układ reakcyjny, w którym prócz składu kompozycji na jego właściwości silnie wpływają inne czynniki, m.in. temperatura procesu, względna szybkość konkurencyjnych reakcji i stosowane techniki przetwórcze. Czynniki te decydują o mieszalności fazowej, a tym samym o morfologii tworzących się systemów, co w głównej mierze wywiera wpływ na właściwości mechaniczne kompozycji.

EN

Interpenetrating polymer networks (IPN) of polyurethane and unsaturated polyester were characterised by the study of the newest literature. Methods of preparation, kinetics studies, morphology and mechanical properties of these compositions were described. It was found, that in the case of IPN of PUR and UP we had obtained complicated reaction system. It's properties depend on compositions and for example on temperature of process or reaction rates of competitive reactions and method of processing. These factors determined of phase miscibility, that was connected with morphology of formed systems and their mechanical properties.

14

Układy polimerowe o wzajemnie przenikających się sieciach otrzymywane z poliuretanów. Cz.I. Metody syntezy, struktura i właściwości mechaniczne układów IPN

Król P., Wojturska J.

Elastomery

|

2000

|

T. 4, nr 6

3-10

PL

Na podstawie najnowszej literatury scharakteryzowano układy polimerowe o wzajemnie przenikających się sieciach polimerowych (IPN), otrzymane z poliuretanów i polimerów syntezowanych na drodze polimeryzacji rodnikowej, poliaddycji lub polikondensacji. Opisano metody syntezy, kinetykę procesów otrzymywania, morfologię tych układów i ich właściwości mechaniczne. Zwrócono uwagę na szczególnie interesujące, unikatowe badania prowadzone w tej dziedzinie. Przedstawiono szeroki zakres różnorodnych zastosowań kompozycji IPN zawierającej jako podstawowy składnik poliuretan.

EN

The special polymer compositions - interpenetrating polymer networks (IPN) - based on polyurethane and polymers which were obtained by radical polymerization, polyaddition or polycondensation were characterised by the study of the newest literature. Methods of preparation, kinetics studies, morphology and mechanical properties of these compositions were described. Attention was drawn to especially interesting, unique research which were carring into this discipline. Wide possibility of application IPN composites based on polyurethane were presented.