Sfaa& M t& ttf' nr 4 lipiec-sierpień 2000 r. TOM 4
J e r z y J ę c z a lik *
Porównanie działania modyfika
torów estrowego i węglowodoro
wego w elastomerach uretano- wych otrzymywanych z syste
mów dwuskładnikowych
D o k o n a n o p o r ó w n a n i a w p ł y w u d w ó c h m o d y f i k a t o r ó w : o l e j u a n tr a c e n o w e g o i f t a l a n u d io k ty lu n a w ł a ś c i w o ś c i f i z y c z n e e la s to m e r ó w u r e ta n o w y c h s y n te z o w a n y c h z p o lie te r o li p o c h o d n y c h tle n k u e ty le n u i tlen ku p r o p y le n u o ró żn ej fu n k c y jn o ś c i i d łu g o ś c i ła ń c u c h a
B a d a n i a p r z e p r o w a d z o n o p o d k ą te m e w e n t u a l n e g o z a s t o s o w a n i a m o d y fik o w a n y c h k o m p o z y c ji u r e ta n o w y c h ja k o s p o iw a w trw a le e la s ty c zn y c h m a s a c h u s z c z e ln ia ją c y c h p r z e z n a c z o n y c h d la b u d o w n ic tw a .
E la s to m e r y u re ta n o w e s y n te z o w a n o m e to d ą p re p o lim e ro w ą . M o d y fik a to r d o d a w a n o do k o m p o n e n tu p o lio lo w e g o k o m p o zy c ji.
W t r a k c i e b a d a ń s t w i e r d z o n o c a ł k o w i t ą k o m p a t y b i l n o ś ć u ż y ty c h m o d y fik a to r ó w z b a d a n y m i e la s to m e r a m i u re ta n o w y m i. Z a o b s e r w o w a n o, że o b e c n o ś ć m o d y fik a to r ó w n ie p o w o d u j e z a k łó c e ń s i e c i o w a n i a, a j e d y n i e w y s tę p o w a n ie e fe k tu r o z c ie ń c z e n ia, w y r a ż a ją c e g o s ię p r z e d łu ż e n ie m c za su ż e lo w a n ia p r z y w ię k s z y c h z a w a r to ś c ia c h m o d y fik a to r a .
O k r e ś l o n o u ż y t e c z n y z a k r e s s t o s o w a n i a o b y d w u m o d y fik a to r ó w . S tw ie r d z o n o, że p r z y z a w a r to ś c i m o d y fik a to r ó w d o 3 0 cz. w ag. o tr z y m y w a n e m o d y fik o w a n e m a te r ia ły są e la s to m e r a m i, z a ś p o w y ż e j - c ia ła m i p la s ty c z n y m i.
O b e c n o ś ć m o d y fi k a t o r a w ę g lo w o d o r o w e g o p o w o d u j e z w ię k s z e n i e h y d r o fo b o w o ś c i e la s to m e r u u re ta n o w e g o o n a jm n ie js z e j g ę s to ś c i s ie c io w a n ia .
O k re ślo n o ilo ś c io w o w p ły w z a w a r to ś c i m o d y fik a to r ó w n a w ła śc iw o ś c i fiz y c z n e m o d y fik o w a n y c h e la s to m e r ó w u re ta n o w y c h .
S tw ie r d z o n o, że m o g ą o n e s ta n o w ić p o d s ta w ę w y tw a r za n ia u s zc ze ln ie ń tr w a le e l a s t y c z n y c h, p o d w a r u n k ie m p o t w ie r d z e n i a ic h p r z y d a t n o ś c i za p o ś r e d n ic tw e m b a d a ń d łu g o te r m in o w y c h .
S ło w a k lu c zo w e : e la s to m e r ureta n o w y, m o d y fik a c ja, m a sa u szc ze ln ia ją c a
The comparison of the action of ester and hydrocarbon type modifier in the two com
ponent derived urethane elastomers
T he c o m p a ris o n o f the e ffe c t o f a n th r a c e n e o il a n d d io c ty l p h ta la te on p h y s ic a l p r o p e r tie s o f th e u re th a n e e la s to m e r s (s y n th e s iz e d fr o m th e e th y le n e
o x id e a n d p r o p y le n e o x id e p o ly o ls ).
The stu d y w a s fo c u s e d on the p o s s ib le a p p lic a tio n o f th e m o d ifie d u reth a n e
* Politechnika Poznańska, Instytut Technologii i Inżynierii Chemicznej, Zakład Polimerów
TOM 4 lipiec-sierpień 2000 r. S ia & tw t& u t nr 4
e la s to m e r s a s th e b in d e r s o f p e r m a n e n tly e la s tic s e a la n ts f o r c o n stru c tio n s.
T h e u re th a n e e la s to m e r s u n d e r s tu d y w ere s y n th e s is e d b y th e p r e p o ly m e r m eth o d . T he m o d ifie r w a s in c o r p o r a te d into th e p o ly o l c o m p o n e n t o f the system .
T he s tu d ie d m o d ifie r s h a v e b ee n f o u n d c o m p le te ly c o m p a tib le w ith th e u re th a n e e la sto m e rs. T h e y d id a lso n o t in te rfe re w ith th e c ro sslin k in g re a c tio n o f th e e la s to m e r s . A t h ig h e r m o d ifie r c o n c e n tr a tio n s th e c r o s s lin k in g w a s p r o lo n g e d d u e to d ilu tio n o f th e r e a c ta n ts b y th e m odifier.
T h e s e r v ic e a b ility ra n g e o f th e b o th m o d ifie r s w a s a lso d efin ed . Up to th e 3 0 % b y wt. o f m o d ifie r s c o n te n t th e s tu d ie d e la s to m e r s w ere f o u n d to b e e la s tic , w h e r e a s a t h ig h e r m o d ifie r c o n c e n tr a tio n - p la s tic liq u id s o f h ig h visco sity.
T h e e la s to m e r s m o d i f i e d w ith c a r b o lin e u m w e re f o u n d to b e m o r e h y d ro p h o b ic th a n th o se m o d ifie d w ith d io c ty lp h ta la te . T h is a p p lie s p a r tic u la r ly to th e e la s to m e r s w ith th e lo w e s t c ro sslin k density.
I t w a s f o u n d th a t th e m o d ifie d u reth a n e e la s to m e r s u n d e r s tu d y m ig h t be ta k e n in to a c c o u n t a s th e b in d e r f o r p e r m a n e n tly e la s tic s e a la n t, p r o v id e d th ey p a s s lo n g te rm f i e l d tests.
K e y w o rd s: u re th a n e ela sto m er, m o d ific a tio n , s e a la n t
Wprowadzenie
Masy uszczelniające należą do materiałów bu
dowlanych, których produkcja i zastosowanie zwią
zane są z chemią polimerów. Znajdują one rozliczne zastosowania w budownictwie mieszkaniowym, prze
mysłowym, drogowym i mostowym, a także w pra
cach zabezpieczeniowych w kopalniach głębinowych.
Do tradycyjnych mas uszczelniających stosowa
nych w różnych dziedzinach budownictwa należą bi
tumy i smoły. Niestety, niekorzystna zależność ich konsystencji od temperatury (kruchość w zimie, płyn
ność w lecie), konieczność aplikacji na gorąco oraz stosunkowo mała odporność na procesy starzeniowe sprawiły, że niemodyfikowane bitumy i smoły nie od
powiadają wymaganiom dzisiejszego budownictwa.
Natomiast coraz większe zastosowanie znajdują masy uszczelniające produkowane z różnych polimerów.
Względy ekonomiczne nakazują, by polimer stanowił je
dynie składnik wiążący i uszlachetniający. Konieczne jest także, by składnik polimerowy korzystnie wpływał na właściwości termiczne i konsystometryczne szczeliwa.
Szczególnym zainteresowaniem budownictwa, zwłaszcza drogowego i mostowego, cieszą się płynne bądź półpłynne materiały uszczelniające, aplikowane w tej postaci do uszczelnianego miejsca, a następnie przechodzące w stan stały wskutek reakcji chemicz
nej odpowiednio dobranych monomerów.
W niektórych zastosowaniach żąda się, by ma
teriał uszczelniający wykazywał właściwości elastycz
ne w szerokim zakresie temperatury (od -30 do +70 C), posiadał doskonałą przyczepność do ścian uszczelnianej struktury przez cały okres użytkowania oraz by nie ule
gał procesom starzeniowym i korozji biologicznej (roz
kład przez bakterie, grzyby i inne mikroorganizmy).
Pożądane jest też, by był prosty w stosowaniu [1-3].
Elastomery uretanowe należą do polimerów szcze
gólnie predestynowanych do zastosowań w charakterze uszczelnień. Mogą one spełnić większość wymienionych wyżej wymagań, przy czym do ich syntezy konieczny jest staranny dobór składników wyjściowych oraz za
stosowanie odpowiednich modyfikatorów [4-5].
Celem pracy była synteza poliuretanowego mate
riału uszczelniającego z dostępnych na rynku krajowym surowców do lanych elastomerów uretanowych oraz modyfikacja jego właściwości za pomocą plastyfika
torów węglowodorowych i estrowych. Głównym za
daniem było porównanie działania zmiękczacza wę
glowodorowego (niepolarnego) i estrowego (polarne
go) w układzie z elastomerem uretanowym o szkiele
cie polieterolowym.
Część doświadczalna
Wybór metody
Badania wykonano z użyciem układów dwu
składnikowych. W układach tych jednym ze składni
ków był prepolimer lub quasi-prepolimer uretanowy, natomiast drugi składnik stanowiły poliol, modyfika
tor oraz katalizator i inne środki pomocnicze.
S faA tw t& U f, nr 4 lipiec-sierpień 2000 r. TOM 4
Materiały
Do syntezy elastomeru uretanowego zastosowa
no następujące substraty:
• diol oligooksypropylenow y (Rokopol D2002 - produkt handlowy NZPO „Rokita”, Brzeg D ol
ny), Lo„ =54,°;
• triol oksyetylenowo-oksypropylenowy (Rokopol 330 - produkt jw.), Loi|= 48,1;
• triol oksypropylenowy (Rokopol TG 500 - prod, jw.), LqH= 300;
• diizocyjanian tolilenu(Izocyn T80 - produkt han
dlowy ZCh „Organika-Zachem”, Bydgoszcz);
• katalizator metaloorganiczny - zawiesina oleinianu fenylortęci w mieszaninie toluenu i oksypropyle- notriolu; stężenie oleinianu fenylortęci 33 %.
Jako modyfikatory zastosowano:
• karbolineum węglowe - produkt otrzymywany przy przeróbce oleju antracenowego I lub II, powstają
cy po oddzieleniu stałych części tejże frakcji, tem
peratura wrzenia 260 - 360°C (produkt handlowy ZCh. „Blachownia”, Kędzierzyn-Koźle)
• plastyfikator estrowy - ftalan dioktylu (Ergoplast FDO - produkt handlowy Zakł. Chem. „Boryszew”, Sochaczew).
Obydwa modyfikatory przed użyciem odwadnia
no pod zmniejszonym ciśnieniem.
Synteza elastomerów m etanow ych (me
todą dwuskładnikową prepolim erową)
Przygotowanie składnika A
Do naczynia wyposażonego w mieszadło mecha
niczne wlewano 100 cz. wag. oksypropylenotriolu,
homogenicznego produktu.
W identyczny sposób przygotowywano skład
nik zawierający ftalan dioktylu w ilościach tak do
branych, aby jego zawartość w elastomerze w yno
siła od 0 do 40% wag. przy zachowaniu stopniowe-, go dozow ania co 5%.
Synteza prepolimeru (składnika B)
Do kolby zaopatrzonej w mieszadło mechaniczne, chłodnicę zwrotną oraz doprowadzenie azotu wlewano 50 cz. wag. diizocyjanianu tolilenu, ogrzewano do temp.
80°C i wkraplano w ciągu 30 min 300 cz.wag. diolu oli- gooksypropylenowego. Po wkropleniu całości diolu re
akcję prowadzono jeszcze przez 2h w temp. 80°C. Cały proces przebiegał w atmosferze azotu. Produkt przechowy
wano w szczelnie zamkniętym naczyniu. Otrzymany pre- polimer był gęstą cieczą o zawartości 3,52% grup NCO.
Synteza elastomeru ze składników A i B
W naczyniu zaopatrzonym w mieszadło me
chaniczne um ieszczano składnik poliolowy (A), a następnie wprowadzano taką ilość prepolimeru (B), by nadm iar grup izocyjanianow ych wynosił 5 % w stosunku do grup hydroksylowych. Składniki do
kładnie m ieszano w tem peraturze pokojow ej do uzyskania hom ogenicznego produktu, następnie wylewano do form na kształtki do badań w łaści
w ości fizycznych i m echanicznych. U tw orzony elastom er pozostaw iano na co najmniej 48 h (w praktyce 7 dni) w tem peraturze pokojowej w celu zakończenia reakcji sieciowania.
Skład badanych kompozycji podano w tabeli 1.
Ogółem wykonano i zbadano kilkadziesiąt kom
pozycji różniących się gęstością usieciowania elasto
meru oraz rodzajem i ilością modyfikatora.
Tabela 1. S k ła d m o d y fik o w a n y c h e la sto m e ró w u r e ta n o w y c h
Rodzaj przedłu
żacza łańcucha
Ilość przedłużacza na 100 cz. wag. prepolimeru
Ilość kataliza
tora, % wag.
Ilość karboli
neum, % wag.
Ilość FDO,
% wag.
Rokopol D 2002 63,1 1,0 0-30,0 -
Rokopol TG 500 23,0 1,0 0-30,0 -
Rokopol 330 102,2 1,0 0-30,0 -
Rokopol D 2002 63,1 1,0 - 0-40,0
Rokopol TG 500 23,0 1,0 - 0-40,0
Rokopol 330 102,2 1,0 - 0-40,0
2 cz. wag. zawiesiny oleinianu fenylortęci i odwod-
niorie karbolineum węglowe w zmiennych ilościach
Badania właściwości fizycznych mody f i
-dobranych tak, by zawartość karbolineum w elasto-
kowanych elastomerów
merze wynosiła od 0 do 30 % wag. Ilości zmieniano W celu określenia wpływu ilości środka mody- co 5%. Składniki dokładnie mieszano do uzyskania
TOM 4 lipiec-sierpień 2000 r. S ta ó tc w ie n ty nr 4
fikującego na właściwości elastomeru przeprowadzo
no następujące badania:
- oznaczenie wytrzymałości na rozciąganie i wydłu
żenia względnego przy zerwaniu próbek wyjścio
wych oraz poddanych oddziaływaniu wody lub benzyny wg PN-81/C-89034, wiosełko nr 1;
- chłonności wody;
- chłonności węglowodorów;
- zachowania w niskiej temperaturze - zgodnie z wytyczny
mi badań mas zalewowych opracowanymi przez Insty
tut Badawczy Dróg i Mostów w Warszawie.
kojowej w ciągu 7 dni. Badano wytrzymałość pró
bek w yjściowych oraz poddanych działaniu wody destylowanej lub benzyny przez okres 7 dni, a na
stępnie suszonych w tem peraturze pokojowej (do stałej masy). Badania prowadzono na zrywarce la
boratoryjnej FulOOOe (Thueringer Industriew erk Rauenstein, Niemcy) przy prędkości rozciągania 500 mm/min. Oznaczano wytrzymałość na rozcią
ganie oraz wydłużenie względne przy zerwaniu.
Wyniki oznaczeń podano w tabeli 2.
Tabela 2. W yniki b a d a ń w y tr z y m a ło ś c io w y c h m o d y fik o w a n y c h e la sto m e ró w u re ta n o w y c h (p r ó b k i w y jś c io w e o ra z p o d d a n e d z ia ła n iu w o d y lu b b e n z y n y p r z e z 7 d n i)
Przedłużacz/środek sieciujący (nazwa
handlowa)
Stężenie Modyfikator modyfikato
ra, % wag.
Wytrzymałość na rozciąganie, N/cm2
Wydłużenie względne przy zerwaniu, % próbka
wyjściowa
po działa- po działa
niu wody niu benzyny
próbka wyjściowa
po działa
niu wody
Rokopol TG500 karbolineum węglowe 0 21,9 22,9 21,5 510 390
Rokopol TG500 karbolineum węglowe 10 18,5 17,8 17,6 600 500
Rokopol TG500 karbolineum węglowe 20 15,4 15,8 15,0 675 660
Rokopol TG500 karbolineum węglowe 30 12,8 12,2 12,1 720 700
Rokopol TG500 Ergoplast FDO 0 21,9 22,9 22,3 510 390
Rokopol TG500 Ergoplast FDO 10 17,3 14,2 17,4 550 550
Rokopol TG500 Ergoplast FDO 20 12,6 7,9 12,0 580 590
Rokopol TG500 Ergoplast FDO 30 9,1 9,0 9,6 650 640
Rokopol D2002 karbolineum węglowe 0 17,2 15,6 17,0 750 660
Rokopol D2002 karbolineum węglowe 10 15,0 16,6 13,5 790 780
Rokopol D2002 karbolineum węglowe 20 12,3 12,7 9,9 820 810
Rokopol D2002 karbolineum węglowe 30 8,2 10,6 7,4 950 900
Rokopol D2002 Ergoplast FDO 0 17,2 15,6 15,8 750 660
Rokopol D2002 Ergoplast FDO 10 8,5 9,5 8,8 770 770
Rokopol D2002 Ergoplast FDO 20 8,3 7,8 8,2 800 790
Rokopol D2002 Ergoplast FDO 30 4,9 4,1 4,8 880 880
Rokopol 330 karbolineum węglowe 0 18,2 17,4 17,6 410 400
Rokopol 330 karbolineum węglowe 10 14,1 16,0 15,3 760 770
Rokopol 330 karbolineum węglowe 20 9,5 7,8 11,1 790 770
Rokopol 330 karbolineum węglowe 30 8,6 7,5 11,7 810 780
Rokopol 330 karbolineum węglowe 40 8,5 6,7 10,8 840 820
Rokopol 330 Ergoplast FDO 0 18,2 17,4 18,0 410 400
Rokopol 330 Ergoplast FDO 10 11,2 11,5 11,3 740 750
Rokopol 330 Ergoplast FDO 20 9,8 9,7 9,8 760 750
Rokopol 330 Ergoplast FDO 30 8,3 7,6 8,3 790 760
Rokopol 330 Ergoplast FDO 40 7,1 7,0 7,2 790 770
Badanie właściwości wytrzymałościowych
Badania prowadzono na próbkach w kształcie wiosełek odlanych z przygotowanych ciekłych kom
pozycji poddanych sieciowaniu w tem peraturze po-
Badanie chłonności wody
W celu określenia podatności modyfikowanych elastomerów uretanowych na działanie wody próbki otrzymanych elastomerów poddano oddziaływaniu
SfaA tatK & U f, nr 4 lipiec-sierpień 2000 r. TOM 4
wody destylowanej w warunkach pokojowych przez okres 1 lub 7 dni. Następnie próbki wyjmowano, su
szono do stałej masy i oznaczano zmianę masy. Wyni
ki podano w tabeli 3.
Badanie zachowania w niskiej temperaturze
W celu sprawdzenia, jak otrzymane modyfiko
wane elastomery uretanowe zachowują się w niskiej temperaturze, poddano je następującemu testowi:
Tabela 3. D z ia ła n ie w o d y n a m o d y fik o w a n e e la s to m e r y u re ta n o w e
Przedłużacz/środek sieciu
jący (nazwa handlowa)
Modyfikator Stężenie modyfika
tora, % wag.
Chłonność wody, % wag.
po 1 dniu po 7 dniach
Rokopol TG500 - 0 2,25 2,72
Rokopol TG500 karbolineum węglowe 10 0,89 0,92
Rokopol TG500 karbolineum węglowe 20 1,10 1,25
Rokopol TG500 karbolineum węglowe 30 1,02 1,10
Rokopol TG500 Ergoplast FD0 0 2,25 2,72
Rokopol TG500 Ergoplast FD0 10 2,98 2,57
Rokopol TG500 Ergoplast FD0 20 2,50 2,50
Rokopol TG500 Ergoplast FDO 30 2,19 2,34
Rokopol D2002 karbolineum węglowe 0 2,10 2,10
Rokopol D2002 karbolineum węglowe 10 0,83 0,88
Rokopol D2002 karbolineum węglowe 20 1,00 1,18
Rokopol D2002 karbolineum węglowe 30 1,12 1,20
Rokopol D2002 Ergoplast FDO 0 2,10 2,10
Rokopol D2002 Ergoplast FDO 10 1,89 1,95
Rokopol D2002 Ergoplast FDO 20 1,32 1,30
Rokopol D2002 Ergoplast FDO 30 0,91 1,12
Rokopol 330 karbolineum węglowe 0 1,08 1,14
Rokopol 330 karbolineum węglowe 10 0,34 0,57
Rokopol 330 karbolineum węglowe 20 0,18 0,38
Rokopol 330 karbolineum węglowe 30 0,13 0,15
Rokopol 330 karbolineum węglowe 40 0,07 0,15
Rokopol 330 Ergoplast FDO 0 1,08 1,14
Rokopol 330 Ergoplast FDO 10 1,15 1,24
Rokopol 330 Ergoplast FDO 20 1,02 1,07
Rokopol 330 Ergoplast FDO 30 0,93 1,21
Rokopol 330 Ergoplast FDO 40 0,91 1,11
Badanie oddziaływania benzyny na modyfikowane elastomery uretanowe
Badanie wykonano zgodnie z PN-78/C-89067.
W celu stwierdzenia w jakim stopniu otrzymane mo
dyfikowane elastom ery uretanowe oddzialyw ują z benzyną, wybrane próbki zawierające po 30% wag.
m odyfikatora poddano działaniu mieszaniny 70%
wag. toluenu i 30% wag. izooktanu (benzyna ba
dawcza) w w arunkach pokojow ych przez okres 1 lub 7 dni. Próbki w yjmowano, suszono do stałej masy i oznaczano zmianę masy.
Wyniki przedstawiono w tabeli 4.
Tabela 4. D z ia ła n ie b e n z y n y n a m o d y fik o w a n e e la s to m e r y u re ta n o w e
Przedłużacz Modyfikator, 30% wag.
Zmiana masy,
% wag.
po 1 dniu po 7 dniach Rokopol TG500 Karbolineum węglowe 87,3 84,3 Rokopol TG500 Ergoplast FDO 3,80 5,20 Rokopol D2002 karbolineum węglowe 195,6 177,4 Rokopol D2002 Ergoplast FDO 7,98 9,76 Rokopol 330 karbolineum węglowe 158,5 146,3 Rokopol 330 Ergoplast FDO 6,43 8,15
TOM 4 lipiec-sierpień 2000 r. nr 4
Z otrzymanych mas formowano kulki o masie 75 g, zamrażano je do temperatury -20°C i zrzucano z wysokości 2,0 m na podłogę betonową. Po zrzuceniu poddawano kulkę oględzinom w celu stwierdzenia pęknięć, odłupania fragmentów itp. Wszystkie bada
ne próbki przeszły ten test z wynikiem pozytywnym.
Omówienie wyników
Przeprowadzone syntezy i badania właściwości elastomerów uretanowych opartych na polieterolach, modyfikowanych wysuszonym zmiękczaczem węglo
wodorowym lub estrowym, pozwoliły na porównanie działania tych dwóch modyfikatorów.
Obydwa modyfikatory działają podobnie, powo
dując zmiękczenie badanych materiałów, co objawia się zmniejszeniem wytrzymałości na rozciąganie i znacznym wzrostem wydłużenia względnego przy zerwaniu do wartości 800 - 900 %.
Nadmienić trzeba, że ten kierunek zmian jest ko
rzystny dla ewentualnego zastosowania badanych mate
riałów jako uszczelnień trwale elastycznych. Zmniejsze
nie wytrzymałości na rozciąganie oznacza bowiem zmniejszenie naprężeń panujących w przekroju warstwy materiału uszczelniającego w szczelinie. W konsekwen
cji zmniejsza to niebezpieczeństwo oderwania masy od uszczelnianej powierzchni. Osiągnięcie zaś wydłużeń względnych podanego wyżej rzędu daje nadzieję na to, że masy te będą się elastycznie odkształcać w szczeli
nach, gdzie zmiany wymiarów mogą dochodzić do 100%.
Dla potencjalnych zastosowań najkorzystniejsze właści
wości obserwuje się w przypadku największych stężeń modyfikatorów z badanego zakresu.
Badano także kompozycje o większej zawarto
ści czynników modyfikujących, lecz konsystencja ich po usieciowaniu kwalifikowała je do klasy cieczy pla
stycznych (brak możliwości wykonania badań wytrzy
małościowych), np. w przypadku zastosowania skład
nika A w ilości powyżej 30% wag.
Stwierdzono również, że gęstość usieciowania (związana z teoretyczną długością łańcucha między węzłami sieci) w niewielkim stopniu wpływa na wy
trzymałość badanych modyfikowanych elastomerów uretanowych. Wynika z tego, że na wytrzymałość naj
większy wpływ ma budowa głównego, poliuretano
wego łańcucha polimeru. Wpływ gęstości usieciowa
nia uwidocznia się natomiast przy zwiększaniu udzia
łu modyfikatora w kompozycji. Kompozycje zawie
rające TG 500 (największa gęstość usieciowania) ule
gają uelastycznieniu w mniejszym stopniu niż w przy
padku pozostałych przedłużaczy łańcucha.
Badano zachowanie się otrzymanych elastome
rów po poddaniu ich działaniu wody. Ogólnie, doda
tek modyfikatora powoduje zmniejszenie chłonności wody. Silniejszy wpływ hydrofobizujący wywiera karbolineum, nieco słabszy - polarny ftalan diokty- lu. D ziałanie wody nie powoduje większych zmian wytrzymałości i elastyczności mas (w badanym za
kresie czasu), m ierzonej w ielkością w ydłużenia względnego przy zerwaniu. Stwierdzono, że rów nowaga sorpcyjna ustala się po 7 dniach, a dalsze przechowywanie w wodzie nie powoduje przyrostu ilości wchłoniętej wody.
Nie stwierdzono istotnego wpływu gęstości usie
ciowania elastomerów uretanowych na chłonność wody. Wynika stąd, że woda “lokuje się” w polietero- wych segmentach łańcucha głównego.
Zupełnie inaczej oddziaływuje na badane prób
ki benzyna. W przypadku użycia jako modyfikatora karbolineum próbki elastomeru w pierwszym okresie chłoną do 180% benzyny, co objawia się ich silnym pęcznieniem. Później następuje dyfuzja karbolineum do benzyny, co objawia się ubytkiem masy próbki (po wysuszeniu) do masy mniejszej od wyjściowej.
Odmienne zachowują się próbki modyfikowane ftalanem dioktylu. Chłoną one znacznie mniej benzy
ny i zachowują prawie bez zmian pierwotne właści
wości wytrzymałościowe.
Stopień usieciowania wywiera dość znaczny wpływ na sorpcję benzyny.
Wydaje się, że otrzymane elastomery uretanowe modyfikowane zmiękczaczami typu estrów ftalowych mogą stanowić dobry materiał do otrzymywania trwale elastycznych poliuretanowych mas uszczelniających, odpornych na działanie paliw i olejów.
Praca została wykonana w ramach tema
tu DS-32/010.
Literatura
1. P a n e k , J.R ., C ook, J.P., “C o n s tr u c tio n S e a la n ts a n d A d h e s i v e s ”, Wiley, N e w York 19 8 4
2. W irpszaZ ,- „ P o liu reta n y. C h em ia , te c h n o lo g ia , z a s t o s o w a n ia ”, W N T W a rsza w a 1991
3. E va n s, R .J., “P o ly u r e th a n e S e a la n ts. T e c h n o lo g y a n d A p p lic a tio n s ”, T ech n o m ic P ubl. C o .L a n c a ste r, B a s e l 1 9 9 3
4. J ę c z a lik J ., P o lim e r y 1995, 40, 9 9 5. J ę c z a lik J ., P o lim e r y 1997, 42, 4 8 7