Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The improvement in properties of polyester resin-based composites using a new type of silane coupling agent

Urbaniak Włodzimierz, Bednarek Wojciech Hubert, Paukszta Dominik, Szostak Marek, Szymańska Joanna

Polimery

|

2023

|

Vol. 68, nr 4

221--225

EN

Adhesion between the polymer matrix and fillers is an important factor influencing the properties of the obtained composites. One way to improve interactions at the interface is to modify the filler with coupling agents, e.g., silanes. The article presents the effect of modifying the surface of the mineral filler with a new type of silane [triethoxy(ketoimino)silane] on the mechanical properties of polyester resin based composites. Composites with triethoxy(ketoimino)silane-modified filler had similar mechanical properties to composites obtained with commercial silanes, with slightly lower water absorption.

PL

Adhezja między osnową polimerową i napełniaczami jest istotnym czynnikiem wpływającym na właściwości otrzymanych kompozytów. Jednym ze sposobów poprawy oddziaływań na granicy faz jest modyfikacja napełniacza środkami sprzęgającymi, np. silanami. W artykule przedstawiono wpływ modyfikacji powierzchni napełniacza mineralnego przy użyciu nowego typu silanu [triethoksy(ketoimino)silan] na właściwości mechaniczne kompozytów na bazie żywicy poliestrowej. Kompozyty z udziałem napełniacza modyfikowanego triethoksy(ketoimino)silanem miały podobne właściwości mechaniczne do kompozytów otrzymanych z udziałem silanów handlowych, przy nieco mniejszej chłonności wody.

2

Influence of surface-modified nanoclay on the flexural strength of unsaturated polyester resin

Stępka Dominik

Inżynieria Materiałowa

|

2023

|

Vol. 44, nr 5

5--10

EN

This study delves into the influence of surface-modified nanoclay on the flexural strength of Unsaturated Polyester Resins (UPRs). UPRs, known for their robust mechanical properties, find extensive applications across various industries. With the aim of further enhancing these properties, nanofillers, specifically surface-modified nanoclay, were incorporated into the resin matrix. Our research revealed a significant improvement in flexural strength with an optimal nanoclay addition of 0.1% by weight. However, the morphological analysis identified the presence of nanoclay agglomerates, indicating potential areas for optimization in the dispersion process. The findings present a promising direction for developing advanced UPR-based materials, emphasizing the pivotal role of nanofillers in achieving superior mechanical performance.

PL

Analizowano wpływ nanoglinki o modyfikowanej powierzchni na wytrzymałość na zginanie nienasyconych żywic poliestrowych (UPR). UPR, znane ze swoich solidnych właściwości mechanicznych, znajdują szerokie zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu. W celu dalszej poprawy tych właściwości do matrycy żywicznej wprowadzono nanonapełniacz, a dokładnie nanoglinkę z modyfikowaną powierzchnią. Badania wykazały znaczną poprawę wytrzymałości na zginanie przy optymalnym dodatku nanoglinki w ilości 0,1% mas. Analiza morfologiczna wykazała obecność aglomeratów nanoglinki, wskazując potencjalne obszary optymalizacji w procesie dyspersji. Odkrycia wyznaczają obiecujący kierunek rozwoju zaawansowanych materiałów na bazie UPR, podkreślając kluczową rolę nanonapełniaczy w osiąganiu doskonałych parametrów mechanicznych.

3

Farby proszkowe termoutwardzalne

Bończa-Tomaszewski Zbigniew

Stal, Metale & Nowe Technologie

|

2019

|

nr 7-8

50--53

PL

Farby proszkowe różnią się od farb wodorozcieńczalnych i rozpuszczalnikowych tym, że nie potrzebują płynnej bazy zawiesinowej, ale mogą być stosowane w postaci sypkiego proszku. Rynek farb proszkowych znacznie wzrósł w ciągu ostatnich kilku lat dzięki korzyściom takim jak: doskonałe wykończenie, łatwość stosowania, energooszczędność, przyjazność dla środowiska i opłacalność. Powłoki otrzymane z farb proszkowych są bardziej odporne na korozję niż powłoki otrzymane z farb wodorozcieńczalnych lub rozpuszczalnikowych ze względu na utwardzanie w wysokich temperaturach. Te powłoki są również bezpieczne w użyciu, ponieważ eliminują potrzebę rozpuszczalników, które odparowują podczas procesu utwardzania i naruszają przepisy VOC.

EN

Powder coatings differ from water- and solvent-based coatings in that they do not need a liquid suspension base, but they can be used in the form of free-flowing powder. The market for powder coatings has grown considerably over the past few years owing to benefits such as excellent finish, easy application, energy efficiency, eco-friendliness, and cost-effectiveness. Powder coatings are more corrosion resistant than water- and solvent-based coatings because of curing at high temperatures. These coatings are also safe to use as they eliminate the need for solvents, which evaporate during the drying process and violate VOC regulations.

4

Wykorzystanie odpadowych materiałów ceramicznych oraz żywic poliestrowych do wytwarzania kompozytów syntetycznych o cechach betonów konstrukcyjnych stosowanych w budownictwie

Ogrodnik P., Zegardło B.

Przemysł Chemiczny

|

2018

|

T. 97, nr 1

144--148

PL

Odpady poprodukcyjne z przemysłu ceramicznego rozdrobnione do wielkości ziarna 1-2 mm oraz (osobno) piasek o takiej granulacji (napełniacz) i przezroczystą ortoftalową żywicę poliestrową (lepiszcze) wykorzystano do wytworzenia kamienia syntetycznego. Zbadano gęstość właściwą, nasiąkliwość, stopień wodoprzepuszczalności oraz wytrzymałość na zginanie i wytrzymałość na ściskanie otrzymanych kompozytów żywicznych, a wyniki porównano z wynikami uzyskanymi wcześniej dla kompozytów ze spoiwem cementowym (z kruszywem ceramicznym i kruszywem bazaltowo-żwirowym). Wyniki badań wskazały, że uzyskany kamień syntetyczny spełniał wymagania stawiane materiałom konstrukcyjnym wykorzystywanym w budownictwie. Dzięki zastosowanym recyklatom ceramicznym miał on ciekawszą estetykę oraz cechy techniczne korzystniejsze niż kompozyt porównawczy z napełniaczem w postaci piasku. Kompozyty żywiczne odznaczały się mniejszą nasiąkliwością i wodoprzepuszczalnością niż kompozyty ze spoiwem cementowym.

EN

Shredded aggregates from recycling industrial ceramic wastes (grain size 1-2 mm) as well as a sand with similar granulation were used sep. as fillers in resin composites. The strength parameters, absorbability and water permeability of both materials were examd. The estd. parameters of resin composites were compared with each other as well as with literature values of cement composites with traditional or ceramic filling. The resin composites with the ceramic filler showed higher strength than the sand-filled ones and comparable values of the resin composites. They revealed significantly lower absorbability, water permeability and compressive strength from the cement composites.

5

Dobór materiału osnowy na hybrydowe materiały kompozytowe z udziałem recyklatów

Pawłowska P., Gawdzińska K., Bryll K., Pijanowski M., Chybowski L.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2017

|

T. 23, Nr 5 (179)

411--416

PL

Wybór odpowiedniej osnowy w procesie wytwarzania laminatów jest bardzo ważnym elementem technologicznym. Prawidłowo dobrana osnowa najczęściej w rozpatrywanym typie kompozytów: żywica powinna spełniać założone cechy wytrzymałościowe, być odporna na działanie czynników zewnętrznych, doskonale pokrywać i scalać fazę umocnienia i być łatwą w przetwarzaniu. Z drugiej strony powinna również spełniać wymagania norm i wytycznych dotyczących środowiska oraz BHP, a jej cena powinna być dostosowana do założonego poziomu ekonomicznego. W niniejszej pracy przedstawiono najpopularniejsze rodzaje żywic stosowane w technologiach kompozytów wraz z zestawianiem ich wad i zalet. Na podstawie analizy charakterystycznych cech żywic wytypowano różne materiały na osnowę laminatów polimerowych. Celem pracy było opisanie wyników badań dotyczących zagadnień związanych z wpływem materiału osnowy na właściwości kompozytów z recyklatów i hybrydowych kompozytów recyklatowych. Wytworzono kompozyt zawierający recyklatową piankę poliuretanową o osnowie z żywicy poliestrowej i epoksydowej oraz hybrydowy kompozyt wzmacniany recyklatową pianką poliuretanową i włóknem szklanym, o osnowie z żywicy poliestrowej i epoksydowej. Porównano również właściwości fizyko-chemiczne wytwarzanych materiałów.

EN

The choice of proper resin in the manufacture of laminates critical. Properly selected resins should: comply with the assumed strength and fatigue related parameters; be resistant to external factors; perfectly cover the reinforcement phase; be suitable for easy processing. On the other hand, the composite resin should also meet requirements of standards and guidelines relating to the environment and occupational safety, and its price should not exceed an adopted range. This work presents the most common types of resins, indicating their advantages and disadvantages. Based on the analysis of the characteristics of various resins, those suitable for the matrix material are pointed out. This study aims at analyzing the results of research on the influence of matrix material on properties of recyclate composites and hybrid composites. One type of the manufactured composite contained recycled polyurethane foam with the matrix of polyester and epoxy resin, the other was a hybrid composite with recycled polyurethane foam and glass fiber and polyester and epoxy resin matrix. The physico-chemical properties of the materials have been compared.

6

Porównanie wybranych właściwości mechanicznych laminatu z kompozytem przekładkowym z korkowym rdzeniem

Kukliński M.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2017

|

R. 18, nr 12

1004--1007, CD

PL

W artykule przedstawiono i omówiono wyniki badań udarnościowych oraz statycznych prób zginania laminatów i kompozytów z przekładką korkową grubości 4 mm, wykonanych na bazie dwóch żywic poliestrowych: ortoftalowej A105 oraz izoftalowej K530. Próbki na bazie żywicy A105 wykazały większą sztywność oraz zdolność przenoszenia większych naprężeń normalnych przy zginaniu, natomiast próbki wykonane na bazie żywicy izoftalowej K530 wykazały większą udarność. Żywica A105 charakteryzująca się mniejszą lepkością lepiej przesączała przekładkę korkową zwiększając sztywność i opóźniając proces rozwarstwienia kompozytu przekładkowego.

EN

This paper discussed selected mechanical properties of laminates and cork sandwich composites based on orthophthalic and isophthalic polyester resins. Due to lower viscosity and greater flexural modulus, the orthophthalic resin A105 may be applied for construction of part of vehicle body, that are not subject to impact. The same structures based on isophthalic resin K530 may be used for vehicle body parts subject to impact forces due to its capacity of energy absorbation.

7

Layered double hydroxides as transesterificationcatalysts and nanofillers for polyester resin

Kędzierski M., Bończa-Tomaszewski Z., Jaworska G., Niska A.

Polimery

|

2015

|

T. 60, nr 3

160--166

EN

Saturated polyester resins were prepared by reaction of dimethylterephthalate with alkylene glycols in the presence of layered doublehydroxides (hydrotalcites, HT). The effect of HT composition (cation and aniontypes) on the rate and progress of transesterification was investigated. It was found that zinc-aluminum HT intercalated with anionic form of aminolauric acid[HT(ZnAl)ALA] efficiently catalyzes transesterification process, increasing therate of reaction or lowering its temperature when compared to the reaction with use of conventional organic tin catalyst. The polyester resin obtained in this way is transparent, which along with X-ray diffraction data indicates the delamination of clay layers and formation of nanocomposite. The limitation of using ALA-intercalated HT as an additive for polyesters used in coatings is coloration of the resin with an increase of the reaction temperature above 180°C. Colorless polyester was obtained using more thermally stable hydrotalciteintercalated with ethylenediaminetetraacetic acid, however, at the expense of significantly longer reaction time. Using HT(ZnAl)ALA catalyst a two-step synthesis of carboxyl polyester resin was performed and the obtained product was used as a component of powder coating formulation.

PL

Przeprowadzono syntezę nasyconych żywic poliestrowych w reakcji tereftalanu dimetylowego z glikolami alkilenowymi, w obecności warstwowego podwójnego wodorotlenku typu hydrotalkitu (HT). Analizowano wpływ składu HT na szybkość i wydajność transestryfikacji. Najlepsze wyniki (zwiększenie szybkości reakcji lub obniżenie średniej temperatury procesu w porównaniu z szybkością i temperaturą reakcji prowadzonej w obecności tradycyjnego katalizatora organocynowego) uzyskano z zastosowaniem hydrotalkitu interkalowanego kwasem aminolaurynowym (ALA). Otrzymane w taki sposób żywice były transparentne, co w połączeniu z zanikiem refleksów hydrotalkitu w widmie XRD produktu transestryfikacji może świadczyć o utworzeniu się delaminowanego nanokompozytu. Wykorzystanie HT interkalowanego ALA w żywicach poliestrowych stosowanych do powłok jest ograniczone ze względu na zabarwienie pojawiające się w temperaturze powyżej 180 °C. W reakcji prowadzonej z udziałem bardziej stabilnego termicznie hydrotalkitu modyfikowanego kwasem etylenodiaminotetraoctowym otrzymano bezbarwny poliester, jednak kosztem znacznego wydłużenia czasu reakcji. Katalizator HT(ZnAl)ALA zastosowano w dwustopniowej syntezie poliestru o łańcuchu zakończonym grupami karboksylowymi, który następnie użyto w charakterze składnika proszkowej kompozycji powłokowej.

8

Wpływ bezhalogenowej modyfikacji nienasyconych żywic poliestrowych i laminatów poliestrowo-szklanych na ograniczenie ich palności

Kicko-Walczak E., Półka M.

Przemysł Chemiczny

|

2010

|

T. 89, nr 1

66-71

9

Polyesters with trioxoimidazolidine rings

Zarzyka-Niemiec I., Lubczak J.

Polimery

|

2005

|

T. 50, nr 5

383-386

PL

Stosując jako składniki diolowe parabanian N,N'-bis(2-hydroksyetylu) (BHEP) lub N,N'-bis(2-hydroksypropylu) (BHPP) zsyntetyzowano poliestry zawierające w łańcuchu pierścienie trioksoimidazolidynowe. Produkt otrzymany z BHPP, a także klasyczny poliester otrzymany z użyciem glikolu propylenowego sieciowano za pomocą zarówno styrenu jak i dimetakrylanu glikolu propylenowego. Obie żywice zawierające pierścienie trioksoimidazolidynowe charakteryzowały się krótszym czasem żelowania, a także krótszym czasem stabilności termicznej w temp. 70 oC w porównaniu z klasycznymi żywicami poliestrowymi (tabela 2). Usieciowane żywice utwardzano z zastosowaniem "Interoxu BP-50-P1" w obecności N,N-dimetyloaniliny. Za pomocą metody derywatograficznej stwierdzono, że tak przygotowane żywice zawierające w łańcuchu pierścienie rozkładają się w niższej temperaturze niż typowe żywice poliestrowe (tabela 3). Jednak pomiary metodą DSC wskazują, że te pierwsze charakteryzują się wyższą temperaturą zeszklenia (Tg w tabeli 3).

EN

Polyesters containing trioxoimidazolidine rings in the chains were synthesized using N,N'-bis(2-hydroxyethyl) parabanate (BHEP) or N,N'-bis(2-hydroxypropyl) parabanate (BHPP) as diol components. The product obtained from BHPP as well as classical polyester, prepared with use of propylene glycol, were crosslinked with either styrene or propylene glycol dimethacrylates. Both resins containing trioxoimidazolidine rings showed shorter gelation time and shorter time of thermal stability at temp. 70 oC in comparison with classical polyester resins. Crosslinked resins were cured with Interox BP-50-P1 in presence of N,N'-dimethylaniline. It was found, using derivatographic method, that the resins prepared this way, containing the rings in the chain, degrade at lower temperature than typical polyester resins. However, DSC measurements show that the former ones exhibit higher glass transition temperature (Tg in Table 3).

10

Opracowanie technologii wytwarzania nowych ekologicznych nienasyconych żywic poliestrowych. Zmiejszenie emisji styrenu i obniżenie palności

Kicko-Walczak E.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Chemia

|

2004

|

z. 73

3--142

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań nad opracowaniem technologii wytwarzania nowej generacji ekologicznych nienasyconych żywic poliestrowych (NŻP), charakteryzujących się obniżoną emisją styrenu oraz ograniczoną palnością. Żywice poliestrowe o zredukowanej emisji styrenu uzyskano przez modyfikację żywic poliestrowych nowym dodatkiem o specjalnie zaprojektowanej strukturze chemicznej bez udziału parafiny, zawierającym w swej budowie reszty wyższych kwasów tłuszczowych, kalafonii oraz grupy adhezoforowe zdolne do tworzenia wiązań wodorowych. Badania z zakresu syntezy tego modyfikatora pozwoliły na określenie optymalnego jego składu oraz na wskazanie korzystnej zawartości stosowanego modyfikatora 0,6-1,0% wag., umożliwiającej obniżenie emisji styrenu z różnych typów nienasyconych żywic poliestrowych nawet o 98%. Do określenia miejsca ulokowania modyfikatora w matrycy poliestrowej oraz w celu poznania budowy warstwy powierzchniowej, decydującej o właściwościach materiału poliestrowego, zastosowano metodę spektrometrii mas jonów wtórnych (SIMS) oraz wybraną metodę radiometryczną. Wyniki uzyskanych badań pozwoliły na zaproponowanie mechanizmu działania dodatku redukującego emisję styrenu, którego znaczna część stanowi powierzchniową warstwę ochronną, utrudniającą wyparowanie styrenu, natomiast reszta rozmieszczona jest w całej objętości żywicy, co w konsekwencji sprzyja zachowaniu dobrej adhezji między kolejno nakładanymi warstwami laminatu poliestrowo-szklanego. Przeprowadzono badania nad uniepalnianiem i stabilizacją termiczną nienasyconych żywic poliestrowych halogenowych oraz niezawierających chlorowca w łańcuchu poliestrowym. Zastosowano metodę termograwimetryczną (TG) w warunkach dynamicznych i izotermicznych oraz analizę TG sprzężoną z spektroskopią w podczerwieni z transformacją Fouriera (TG-FTIR), a także analizę termograwimetryczną sprzężoną ze spektrometrią mas (TG-MS). Wyniki analizy TG wykazały, że degradacja termiczna przebiega w dwóch etapach dla podstawowych jak i modyfikowanych NŻP, przy czym stwierdzono, że pozostałość stała w temp. 500°C jest większa dla żywic zawierających antypiren. Analiza lotnych produktów rozkładu termicznego za pomocą spektrometrii FTIR i MS pozwoliła na stwierdzenie, że przebieg dekompozycji termicznej ma złożony charakter polegający na wydzielaniu się szeregu produktówmałocząsteczkowych pochodzących z rozkładu struktur zawierających bezwodnik ftalowy, styren, kwas benzoesowy i inne związki aromatyczne. Zaobserwowano także obniżenie intensywności wydzielania się CO2 w NŻP modyfikowanych układem Sn/Zn, a w podwyższonej temp. zidentyfikowano ślady HzO i HCI. Przeprowadzono analizę kinetyczną procesu degradacji termicznej - efekt stabilizujący ZnSn(OH)6 można wytłumaczyć przez utworzenie sferycznej bariery powierzchniowej, spowalniającej przepływ ciepła ze strefy rozkładu do substratu. Otrzymane za pomocą metody wskaźnika tlenowego, kalorymetru stożkowego i kamery termowizyjnej wyniki dotyczące palności NŻP pozwalają na stwierdzenie, że układ Sn/Zn skutecznie obniża palność żywicy poliestrowej, a także zmniejsza emisję toksycznych dymów.

EN

In this work results of investigations on technology of fabrication of new generation proecological unsaturated polyester resins (UPR), characterised by reduced emission of styrene and lowered flammability, are presented. Polyester resins with reduced emission of styrene were obtained by chemical modification of resins with anovel additive that possesses in its chemical structure carboxylic acids alkyl groups, calophony and adhesion-promoting groups that are able to form hydrogen bonds. Method of synthesis of this additive has been elaborated, which, in concentration of 0.6-1.0 wt. % made it possible to reduce the evolution of styrene from polyester resin by 98%. Mechanism of its action has been proposed. Application of the radiometric method and secondary mass ion spectrometry (SIMS) leads to the conclusion that part of the styrene suppressant agent forms a superficial barrier hampering the evaporation of styrene, whereby the rest is homogeneously located in the bulk, which in tum provides a good adhesion between successively made layers of UPR - glass fibre laminates. Flame retardancy and thermal stabilisation of halogenated and non-halogenated polyester resins by zinc hydroxystannate has been investigated by termgravimetry (TG) in botth dynamic and isothermal mode, and TG coupled with Fourier transform infrared spectroscopy (TG-FTIR) or mass spectroscopy (TG-MS). The data from TG analysis sh'oW that degradati'on proceeds in two steps for pure as well as modified UPRs, while the char residue at 500°C was considerably higher for flame-retarded resins. Analysis of the volatile decomposition products by FT-IR and MS spectroscopy revealed that during controlled heating emission of phtalic anhydride, then styrene and a complex mixture of other aromatic compounds are evolved. Further studies by TG-FTIR revealed that evvlution of CO2 is considerably Iowered by zinc hydroxystannate, whereby at a higher stage ,Of decomposition evolution of H20 and HBr (traces) can be identified. Kinetic analysis of the de'omposition process has been performed - hence, stabilizing action of zinc hydroxystannate may be explained by the formation of surface-Iocalized spherical barriers which are growing according to the nucleation growth mechanism and which attenuate the transfer of heat from the decomposition zone to the substrate - this effect was found as dominating in the flame-retardancy mode of action.

11

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.

12

Tiksotropowe kompozycje nienasyconych żywic poliestrowych z modyfikowanymi glinami smektycznymi

Oleksy M., Heneczkowski M.

Polimery

|

2004

|

T. 49, nr 11-12

806-812

PL

Przedstawiono wyniki badań dotyczących modyfikacji glin smektycznych różniącymi się budową chemiczną czwartorzędowymi solami amoniowymi (QAS) oraz wpływu otrzymywanych produktów na niektóre właściwości handlowej nienasyconej żywicy poliestrowej (UP). Użyto przy tym naturalnych glin smektycznych (bentonitów) o dużej zawartości montmorylonitu. Stwierdzono, że QAS (zarówno w postaci wolnej, jak i związanej w bentonicie) wyraźnie poprawiają trwałość UP w temp. 70 °C, nie zmieniając, praktycznie biorąc, czasu żelowania. Wprowadzenie do UP 2 % modyfikowanych bentonitów powoduje powstawanie kompozycji tiksotropowych o dużym współczynniku tiksotropii. Dodawane do UP modyfikowane bentonity niemal nie ulegają przy tym sedymentacji. Kompozycje UP z dodatkiem bentonitów modyfikowanych QAS z podstawnikiem aromatycznym i podstawnikiem alifatycznym o długim łańcuchu mają lepsze właściwości reologiczne niż kompozycje z bentonitami modyfikowanymi QAS zawierającymi wyłącznie podstawniki alifatyczne.

EN

The results of studies on smectic clays' modification with quaternary ammonium salts differing in chemical structures (QAS, Table 1, Fig. 1 and 2) have been presented. The effects of the products obtained on selected properties of commercial unsaturated polyester resin (UP) are also presented. Natural smectic clays (bentonites) of high montmorillonite contents (Table 2) were used. It was found that QASs (in pure form or bounded in bentonite) significantly improve UP resin stability at temp. 70 °C (Table 3), practically not influencing gelation time (Table 4). Incorporation of up to 2 % of modified bentonite to UP resin leads to thixotropic composition (Fig. 3, Table 5) showing high thixotropy index (Table 6). Modified bentonites added to UP resin nearly do not undergo sedimentation (Fig. 4). UP compositions with bentonites modified with QAS containing both aromatic and long chain aliphatic substituents show better rheological properties than ones containing bentonites modified with QAS with only aliphatic substituents.

13

Synteza monomerów zawierających hydrofilowe ugrupowania sulfonianowe oraz wodorozcieńczalnych żywic poliestrowych na ich podstawie

Jankowski P., Rokicki G., Kicko-Walczak E.

Polimery

|

2004

|

T. 49, nr 11-12

757-763

PL

Opracowano metodę syntezy hydrofilowego monomeru z grupami sulfonianowymi i hydroksylowymi zdolnego do wbudowywania się w łańcuch poliestrowy, mianowicie soli sodowej kwasu 2,3-dihydroksypropanosulfonowego (NaDHPS). Uzyskano go z dużą selektywnością i wydajnością (93 %) z soli sodowej kwasu 3-chloro-2-hydroksypropanosulfonowego w zasadowym środowisku K2CO3. Na podstawie wyników badań metodami 1H i 13C NMR oraz w świetle danych literaturowych przedyskutowano przebieg tej reakcji, w której w określonych warunkach (wobec NaOH) powstaje oprócz NaDHPS pochodna allilowa o wzorze (IV). NaDHPS użyto jako substratu w dwustopniowym procesie otrzymywania wodorozcieńczalnej, nienasyconej żywicy poliestrowej. Pozostałymi reagentami w tym procesie były: bezwodnik maleinowy, bezwodnik ftalowy, eter monoallilowy trimetylolopropanu i glikol 1,2-propylenowy. Zawartość jednostek monomeru sulfonianowego w powstającej żywicy wyniosła 2,8 % mas.

EN

A method of the synthesis of hydrophilic monomer with sulfonate and hydroxyl groups, namely sodium salt of 2,3-dihydroxypropane sulfonic acid [NaDHPS, Formula (II)], being able to build-in into polyester chain has been elaborated. It was prepared with high selectivity and yield (93 %) from sodium salt of 3-chloro-2-hydroxypropane sulfonic acid in base environment of K2CO3 [reaction (3)]. Mechanism of this reaction in which except NaDHPS also allyl derivative of Formula (IV) forms in defined conditions (in the presence of NaOH) was discussed on the basis of 1H and 13C NMR investigations' results (Figs. 1-4) and literature data as well. NaDHPS was used as a substrate in two-stage process of unsaturated polyester resin preparation (Scheme A). Other reagents were as follows: maleic anhydride, phthalic anhydride, trimethylolpropane monoallyl ether and 1,2-propylene glycol. The content of sulfonic monomer in the resin obtained was 2.8 wt. %.

14

Surface modification of unsaturated polyester resins with perfluoropolyethers

Fabbri E., Fabbri P., Messori M., Pilati F., Tonelli C., Toselli M.

Polimery

|

2004

|

T. 49, nr 11-12

785-789

EN

Fluorine-modified unsaturated polyester resins were prepared by using polycaprolactone/perfluoropolyether/polycaprolactone triblock copolymers having hydroxyl or methacrylate end-groups. Despite the immiscibility of the perfluoropolyether segment, all the modified resins were fully transparent after curing thanks to the compatibilization effect of the polycaprolactone segments. Contact angle measurements showed a very low water wettability for all investigated resin compositions. Also in the case of system with the lower bulk copolymer concentration (less than 0.3 phr) contact angle was higher than 94°. It has been demonstrated that the presence of methacrylate end-groups tends to hinder the surface segregation of the fluorinated additive.

PL

Handlową nienasyconą żywicę poliestrową modyfikowano mieszając ją z różniącymi się składem trójblokowymi kopolimerami polikaprolakton/poli(perfluoroeter)/polikaprolakton [TXCL(y)] z końcowymi grupami hydroksylowymi lub metakrylanowymi [produkt reakcji TXCL(y)Acr z metakrylanem 2-izocyjanianu etylu]. Przebieg syntezy oraz otrzymane produkty scharakteryzowano metodami FT-IR (rys. 1) i 1H NMR (tabela 1, rys. 2). Pomimo znanego braku mieszalności segmentu poli(perfluoroeteru), wszystkie modyfikowane nim żywice były przezroczyste po utwardzeniu dzięki kompatybilizującemu wpływowi segmentów polikaprolaktonu. Modyfikowane produkty charakteryzowały się bardzo małą zwilżalnością wodą (znacznie większe wartości kąta zwilżania theta niż w przypadku żywic niemodyfikowanych). Wyniki badania kąta theta (rys. 3) wskazują też, że obecność końcowych grup metakrylanowych ogranicza powodującą hydrofobowość migrację segmentów fluorowych na powierzchnię.

15

Studies on activity of s-triazine ring containing amine modifiers in curing of unsaturated polyester resins

Duliban J.

Polimery

|

2004

|

T. 49, nr 11-12

774--779

EN

The results of the study on the activity of amine modifiers for unsaturated polyester resins obtained by reaction of diethanolamine (3-azapentane-1,5-diol) and N-phenyl-2-aminoethanol with 2,4-dichloro-6--methoxy-1,3,5-triazine, 2-chloro-4,6-dimethoxy-1,3,5-triazine or with cyanuric chloride are presented. Effects of the type and amount of amine modifier as well as cobalt accelerator on gelation time and stability of the resins were investigated.

PL

W celu skrócenia czasu żelowania nienasyconych żywic poliestrowych (oznaczonych w pracy skrótem UP resins) zastosowano nowe, wbudowywane w strukturę poliestrową modyfikatory aminowe stanowiące pochodne s-triazyny zawierające w cząsteczce jedną, dwie lub trzy grupy N-fenylo-N-(2--hydroksyetylowe) (modyfikatory A-C) bądź grupy N,N--bis(2-hydroksyetylowe) (modyfikatory D-F). Żywice UP sieciowano za pomocą nadtlenku benzoilu albo nadtlenku butanonu jako inicjatora oraz przyspieszacza kobaltowego. Zbadano wpływ rodzaju i ilości modyfikatora aminowego, a także ilości przyspieszacza kobaltowego na czas żelowania (t(gel)) w temp. 25 °C (rys. 1-4). Wszystkie modyfikatory powodowały w różnym stopniu skrócenie t(gel). Stwierdzono, że modyfikatory znacznie ograniczają stabilność żywic UP w temp. 70 °C (rys. 5). Poprawę stabilności modyfikowanych żywic uzyskano wprowadzając niewielką ilość chlorku benzylotrietyloamoniowego (rys. 6). Metodą różnicowej analizy termicznej scharakteryzowano przebieg rozkładu termicznego utwardzonych żywic (tabela 1); największą stabilność termiczną wykazała żywica zawierająca 2-[N-fenylo-(2-hydroksyetylo)amino]-4,6-dimetoksy-1,3,5-triazynę (modyfikator A).

16

Nienasycone żywice poliestrowe w świetle wymagań Unii Europejskiej

Kicko-Walczak E., Jankowski P.

Polimery

|

2004

|

T. 49, nr 11-12

747--756

PL

Omówiono i skomentowano ostatnie osiągnięcia z dziedziny chemii i technologii nienasyconych żywic poliestrowych (UP); przegląd ten oparto na 141 pozycjach literaturowych, pochodzących głównie z lat 1998-2004. Przedstawiono następujące zagadnienia: nanostrukturalne kompozyty poliestrowe; UP o ograniczonej palności; analiza procesu degradacji termicznej UP o zwiększonej odporności na płomień; komonomery sieciujące; UP o zmniejszonej emisji styrenu; wodorozcieńczalne żywice poliestrowe. Zwrócono szczególną uwagę na ekologiczne aspekty omawianej tematyki w świetle wymagań Unii Europejskiej.

EN

Recent achievements in the field of chemistry and technology of unsaturated polyester resins (UP) have been discussed and commented. The review bases on 141 literature references mainly from the period 1998-2004. The following problems were presented: nanostructural polyester composites, UP of limited flammability, analysis of the process of thermal degradation of UP of increased flame resistance, curing comonomers, UP of decreased styrene emission, waterborne polyester resins. Especially ecological aspects of the theme were discussed from the point of view of European Union requirements.

17

Nienasycone żywice poliestrowe modyfikowane olejem roślinnym i dicyklopentadienem

Penczek P., Abramowicz D., Rokicki G., Ostrysz R.

Polimery

|

2004

|

T. 49, nr 11-12

767-773

PL

Zbadano wpływ ilości oleju roślinnego (rzepakowego - do 20 % mas.) i dicyklopentadienu (DCPD -10 % mas.) wbudowanego w strukturę nienasyconych poliestrów (na podstawie bezwodników maleinowego i ftalowego oraz glikoli etylenowego i 1,2-propylenowego) na fizyczną i chemiczną charakterystykę nieutwardzonych żywic oraz na właściwości użytkowe utwardzonych produktów. Na podstawie widm 1H NMR wyjaśniono rolę oleju i DCPD w polikondensacji. Ze wzrostem zawartości oleju zwiększa się wytrzymałość na rozciąganie i zginanie, wydłużenie względne przy zerwaniu oraz udarność utwardzonej żywicy poliestrowej (czyli właściwości zależne od stopnia uelastycznienia), natomiast nieznacznie zmniejsza się twardość, wytrzymałość na ściskanie jak również temperatura ugięcia pod obciążeniem (HDT). Wbudowanie cząsteczek DCPD w łańcuch nienasyconego poliestru powoduje polepszenie wytrzymałości na zginanie i ściskanie oraz twardość, a także wzrost wartości HDT. Pod wpływem DCPD następuje też poprawa odporności na wybrane środowiska chemiczne, w szczególności odporności na wodę i roztwory alkaliczne.

EN

The effects of the amounts of vegetable oil and dicyclopentadiene, incorporated into the structure of unsaturated polyesters, on the physical and chemical characteristics of uncured resins (Table 2) as well as on functional properties of cured products (Table 3, Figs. 4-7) were investigated. Rape oil in the amount up to 20 wt. % and DCPD in the amount equal 10 wt. % were used. Unsaturated polyester resins (UP) based on maleic or phthalic anhydrides and ethylene or 1,2-propylene glycols. The roles of an oil and DCPD in polycondensation reaction have been explained on the basis of 1H NMR spectra (Figs. 1-3). An increase in vegetable oil content causes increase in tensile strength, flexural strength, unit elongation at break and impact strength of cured polyester resin (i.e. properties dependent on flexibilization degree). However hardness, compression strength and heat deflection temperature (HDT) slightly decrease. Incorporation of DCPD molecules into unsaturated polyester chain causes an improvement in flexural strength, compression strength and hardness and also increase in HDT value. DCPD presence improves also chemical resistance of a resin, particularly resistance to water and alkaline media (Table 4).

18

Microwave assisted synthesis of unsaturated polyester resins

Pielichowski J., Penczek P., Bogdal D., Wolff E., Gorczyk J.

Polimery

|

2004

|

T. 49, nr 11-12

763-766

EN

A novel method of synthesis of unsaturated polyester (UP) resins, based on the catalytic (i.e., with lithium chloride) copolymerization of alkylene oxides (i.e., epichlorohydrin) with acid anhydrides (i.e., maleic, phthalic ones) under microwave irradiation is described. In comparison with condensations of acid anhydrides with diols, this reaction proceeds without emission of any volatile product. All the syntheses were performed under both either conventional heating or microwave irradiation (two variants: mono- and multimode). In general, the application of microwave irradiation allows to reduce the reaction time.

PL

Przedstawiono syntezę nienasyconych żywic poliestrowych z zastosowaniem promieniowania mikrofalowego, w wyniku katalitycznej (pod wpływem LiCl) kopolimeryzacji bezwodników kwasów maleinowego i ftalowego z epichlorohydryną (EPI) oraz glikolem etylenowym (EG). Syntezę tę, przebiegającą bez wydzielania produktów ubocznych, prowadzono w zakresie temp. 120-140 °C. Ponadto, w celach porównawczych, syntetyzowano w sposób konwencjonalny żywice o takim samym składzie. Scharakteryzowano następujące właściwości żywic otrzymanych obiema metodami: ciężar cząsteczkowy i jego rozkład, końcową graniczną wartość liczby kwasowej (A(N)) oraz barwę (tabele 1 i 2). Stwierdzono, że promieniowanie mikrofalowe ok. dwukrotnie skraca czas reakcji w porównaniu z wariantem konwencjonalnym. Porównano też przebieg badanej syntezy w multimodalnym i monomodalnym reaktorze mikrofalowym; w reaktorze multimodalnym uzyskuje się produkty o większym ciężarze cząsteczkowym (tabela 3).

19

Historia rozwoju produkcji nienasyconych żywic poliestrowych w ZCh "Organika-Sarzyna" SA

Mental Z., Kurcaba I.

Polimery

|

2004

|

T. 49, nr 11-12

845-848

20

Studia nad proekologiczną modyfikacją nienasyconych żywic poliestrowych. Zmniejszenie emisji styrenu i obniżenie palności

Kicko-Walczak E.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Chemia

|

2003

|

z. 70

3--139

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań nad opracowaniem technologii wytwarzania nowej generacji ekologicznych nienasyconych żywic poliestrowych (NŻP), charakteryzujących się obniżoną emisją styrenu oraz ograniczoną palnością. Żywice poliestrowe o zredukowanej emisji styrenu uzyskano przez modyfikację nowym dodatkiem o specjalnie dobranej strukturze chemicznej, zawierającej w swej budowie reszty wyższych kwasów tłuszczowych, kalafonii oraz grupy adhezoforowe, zdolne do tworzenia wiązań wodorowych. Badania z zakresu syntezy tego modyfikatora pozwoliły na określenie optymalnego jego składu oraz na wskazanie korzystnej ilości stosowanego modyfikatora: 0,6-1,0% wag., umożliwiającej obniżenie emitowanego styrenu o 98%. Zasugerowano mechanizm działania dodatku. Zastosowanie metody radiometrycznej pozwoliło na stwierdzenie, że tylko część dodatku redukującego emisję styrenu stanowi powierzchniową barierę ochronną, utrudniającą wyparowanie styrenu, natomiast reszta rozłożona jest równomiernie w całej objętości żywicy, co z kolei umożliwia zachowanie dobrej adhezji między kolejno wykonywanymi warstwami laminatu poliestrowo-szklanego. Przeprowadzono badania nad uniepalnianiem i stabilizacją termiczną nienasyconych żywic poliestrowych zawierających oraz nie zawierających atomów chlorowca za pomocą metody analizy termicznej w warunkach dynamicznych i izotermicznych oraz stosując analizę termo-grawimetryczną (TG) sprzężoną ze spektroskopią w podczerwieni z transformacją Fouriera (TG-FTIR), oraz analizę termograwimetryczną sprzężoną ze spektrometrią mas (TG-MS). Wyniki analizy TG wskazują, że degradacja termiczna zachodzi w dwóch etapach dla czystych jak i modyfikowanych NŻP, przy czym pozostałość stała w temp. 500°C była większa dla żywic zawierających antypiren. Analiza lotnych produktów rozkładu termicznego za pomocą spektrometrii FTIR i MS pozwoliła na detekcję bezwodnika ftalowego w temp. ok. 330°C, następnie, w temp. ok. 380°C styrenu i złożonej mieszaniny związków aromatycznych; zaobserwowano także obniżenie intensywności wydzielania się CO2 w NŻP modyfikowanych układem Sn/Zn, a w podwyższonej temp. zidentyfikowano ślady H2O i HCl. Przeprowadzono analizękinetyczną procesu degradacji termicznej - efekt stabilizujący ZnSnCOH)6 można wytłumaczyć przez tworzenie sferycznej bariery powierzchniowej, spowalniającej przepływ ciepła ze strefy rozkładu do substratu.

EN

In this work the results of investigations into the technology of creation of a new generation of pro-ecological unsaturated polyester resins (UPR), characterised by a reduced emission of styrene and a lower flammability, are presented. The polyester resins with a reduced emission of styrene were obtained by the chemical modification of the resins with a novel additive that possesses in its chemical structure carboxy-lic acids alkyi groups, calophony and adhesion-promoting groups that are able to form hydrogen bonds. The method of synthesis of this additive has been elaborated, on which, with a concentration of 0.6-1.0 wt.% made it possible to reduce the evolution of styrene from polyester resin by 98%. Mechanism for this action has been proposed. The application of the radiometric method lead to the conclusion that part of the styrene suppressant agent forms a superficial barrier hampering the evaporation of styrene, whereby the rest is homogeneously located in the bulk, which in turn provides a good adhesion between successively made layers of UPR - glass fibre laminates. The flame retardancy and thermal stabilisation of halogenated and non-halogenated polyester resins by zinc hydroxystannate has been investigated by termogravimetry (TG) in both dynamic and isothermal mode, and TG coupled with Fourier transform infrared spectroscopy (TG-FTIR) or mass spectroscopy (TG-MS). The data from the TG analysis shows that degradation occurs in two stages for pure as well as modified UPRs, while the char residue at 500°C was considerably higher for flame-retarded resins. The analysis of the volatile decomposition products by FT-IR and MS spectroscopy revealed that during controlled heating an emission of phtalic anhydride occurs at ca. 330°C, then, at ca. 380°C styrene and a complex mixture of other aromatic compounds are evolved. Further studies by TG-FTIR revealed that the evolution of CO2 is considerably lowered by zinc hydroxystannate, whereas at a higher stage of decomposition evolution of H2O and HBr (traces) can be identified. A kinetic analysis of the decomposition process has been performed - hence, the stabilizing action of zinc hydroxystannate may be explained by the formation of surface-localized spherical barriers which grow according to a nuclear growth mechanism and which attenuate the transfer of heat from the decomposition zone to the substrate - this effect was found to be dominant in the flame-retardancy mode of action.