• Nie Znaleziono Wyników

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

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "Układy polimerowe o wzajemnie przenikających się sieciach otrzymywane z poliuretanów Cz. II. Poliuretanowo-poliestro- we kompozycje IPN"

Copied!
13
0
0

Pełen tekst

(1)

TOM 4 listopad - grudzień 2000 r. nr 6

Piotr Król*, Joanna Wojturska*

Układy polimerowe o wzajemnie przenikających się sieciach

otrzymywane z poliuretanów Cz. II. Poliuretanowo-poliestro- we kompozycje IPN

Na podstaw ie najnowszej literatury scharakteryzowano kompozycje IPN uzyskane z poliuretanu i nienasyconej żywicy poliestrowej. Opisano metody syntezy, kinetykę procesów otrzym yw ania, m orfologię tych układów i ich w łaściw ości m echaniczne. Stwierdzono, że w p rzyp a dku kom pozycji IP N złożonej z UP i PUR tworzy się skomplikowany układ reakcyjny, w którym prócz składu kompozycji na jeg o 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 m orfologii tworzących się systemów, co w głównej mierze wywiera wpływ na właściwości mechaniczne kompozycji.

Słowa kluczowe: interpenetrujące sieci polimerowe, poliuretany, poliestry nienasycone, badania kinetyczne, właściwości mechaniczne

Interpenetrating polymer networks (IPN) of polyurethane

Part 2. Interpenetrating polymer networks of polyurethane and unsaturated polyester

Interpenetrating polym er networks (IPN) o f polyurethane and unsaturated polyester were characterised by the study o f the newest literature. M ethods o f preparation, kinetics studies, m orphology and m echanical properties o f these com positions were described. It was found, that in the case o f IP N o f PUR and UP we had obtained com plicated reaction system. It's properties depend on com positions and fo r example on temperature o f process or reaction rates o f competitive reactions and m ethod o f processing. These fa cto rs determ ined o f phase miscibility, that was connected with morphology o f fo rm e d systems and

their m echanical properties.

Key words: interpenetrating polym er networks, polyurethane, unsaturated polyester, kinetics studies, m echanical properties

* Politechnika Rzeszowska, Wydział Chemiczny, Zakład Technologii Tworzyw Sztucznych

(2)

S fa A tw te n y nr 6 listopad - grudzień 2000 r. TOM 4

W pierwszej części artykułu [1] przedstawiono m ożliwości popraw y w łaściw ości użytkowych tw o­

rzyw poliuretanow ych i ich ukierunkowania pod ką­

tem określonego zastosow ania w inżynierii m ateria­

łowej. Polim ery te, dzięki dobrym w łaściw ościom m echanicznym są szeroko stosowane, choć niektóre ich cechy, ja k duży w spółczynnik rozszerzalności cieplnej, m ała sztywność w wysokich tem peraturach i niezbyt dobra odporność term iczna m ogą niekiedy utrudnić ich eksploatację. Dotyczy to np. izolacji ze sztyw nych pianek stosow anych do zabezpieczania m agistrali ciepłow niczych. Stwierdzono, że jedną z dróg polepszenia w łaściwości PUR jest otrzym ywa­

nie kompozycji o wzajem nie przenikających się sie­

ciach polim erow ych ze w spółudziałem innych poli­

merów. Wykazano, że przenikanie się sieci polim ero­

wych przyczynia się także do poprawy współmieszal- nosci poliuretanów z innymi polimerami. W ten spo­

sób zastosowanie różnych polim erów liniowych lub rozgałęzionych, plastomerów ewentualnie duroplastów jako drugiej sieci współprzenikającej gwarantuje uzy­

skanie przy udziale PUR interesujących materiałów organicznych.

Kontynuując pow yższy wątek, w tej części arty­

kułu planujem y skoncentrow anie się w yłącznie na kom pozycjach IPN otrzym yw anych z poliuretanów i nienasyconych żywic poliestrowych. To zagadnienie jest bowiem przedm iotem naszych szczególnych za­

interesow ań ze w zględu na produkow ane w Polsce żywice poliestrow e typu POLIM AL, których m ożli­

wości zastosowania nie zostały jeszcze w pełni w yko­

rzystane. Obecne w ym agania rynku staw iają przed producentam i tych w yrobów konieczność ciągłego doskonalenia technologii, a w przypadku żywic polie­

strowych jedną z takich m etod może być wytwarzanie nowych kom pozycji IPN z użyciem poliuretanów. D o­

datkową inspiracją do podjęcia tego typu badań jest chęć poznania złożonych m echanizm ów oddziaływ a­

nia między fazami obu tych polimerów, decydujących 0 właściwościach fizykochemicznych i mechanicznych układów IPN.

1. Synteza układów IPN otrzy­

mywanych z poliuretanów i nie­

nasyconych poliestrów

O trzym ywanie kom pozycji IPN z poliuretanów 1 nienasyconych poliestrów - to oryginalna m etoda

wytwarzania nowych m ateriałów polim erowych. Jest to jeden ze sposobów łączenia ze sobą polim erów występujących w form ie sieci, wykazujący ograniczo­

ną separację składników w porównaniu do układów otrzym anych na drodze m echanicznego mieszania.

Inną zaletą tego rodzaju kom pozycji IPN jest m ożliwość m odyfikow ania ich składu chemicznego, zarówno poprzez zmiany surowcowe, jak i warunki syntezy. Pozwala to na uzyskanie układów o różnej budowie nadcząsteczkowej, uzewnętrzniającej się w strukturze domen sztywnych i giętkich, pochodzących od dwóch trudno m ieszalnych faz: poliuretanowej i nienasyconego poliestru.

W technologii otrzym yw ania IPN z nienasyco­

nych poliestrów i poliuretanów, składnik poliuretano­

wy najczęściej syntezuje się z 4 ,4 ’-diizocyjanianu di- fenylom etanu (MDI), który dzięki swej symetrycznej budowie tworzy polim ery o dużej wytrzymałości, lub z diizocyjanianu toluilenu (TDI), który stosowany jest zwykle w postaci m ieszaniny izomerów 2,4- i 2,6-TDI (80% i 20%). Stosowane m ogą też być znacznie droż­

sze izocyjaniany cykloalifatyczne, np. 4 ,4 ’-diizocyja- nian dicykloheksylom etanu (HMDI) [2]. Składnika­

mi hydroksylowym i m ogą być różne oligom eryczne lub polim eryczne, szeroko rozpow szechnione w uży­

ciu, polieterole lub poliestrole [3-10].

Aby zwiększyć wielkość segmentów sztywnych, gęstość w iązań w odorow ych i masę cząsteczkow ą PUR do przedłużania prepolimerów izocyjanianowych stosuje się m ałocząsteczkow e diole lub diaminy: bu­

tan- 1,4-diol, dietanoloam inę, m etylenodi-ochloroani- linę, a niekiedy nawet wodę. W niektórych przypad­

kach pożądane są w tym celu przedłużacze w ielofunk­

cyjne, takie jak trim etylolopropan, trietanoloam ina, p e łn ią c e ro lę ty p o w y c h śro d k ó w s ie c iu ją c y c h [4,6,11,14].

Składnik poliuretanowy może być otrzym yw a­

ny m etodą jednostopniow ą, w której reakcja poliad- dycji między diizocyjanianem i związkiem poliolowym prow adzona je st w obecności żywicy poliestrowej, m onomeru sieciującego żywicę i potrzebnego do za­

inicjow ania reakcji kopolim eryzacji układu utwardza­

jącego. Najczęściej stosunek grup izocyjanianowych do hydroksylow ych w tak przygotowanej m ieszani­

nie jest zbliżony do równom olowego. W niektórych przypadkach stosuje się niewielki nadmiar izocyjania­

nu (NCO/OH = 1,05:1) ze względu na obecność grup - OH i -COOH w żywicy poliestrowej.

W przypadku stosow ania w syntezie składnika poliuretanow ego dwustopniowej metody prepolime-

(3)

TOM 4 listopad - grudzień 2000 r. SicH ltotK & ut nr 6

rowej, reakcja kopolim eryzacji prow adząca do otrzy­

mania usieciowanego poliestru zachodzi równocześnie z poliaddycją prepolim eru i odpowiednich przedłuża­

czy lub środków sieciujących [2-7].

Jeżeli poliester zawiera większe ilości reaktyw ­ nych grup -O H lub -C O O H , to celem niedopuszcze­

nia do ich reakcji z prepolim erem izocyjanianowym korzystnie jest zablokow anie ich np. odpow iednim m onoizocyjanianem . Grupy -O H m ożna ewentualnie zacetylować. W ten sposób unika się pow staw an ia w iązań ko w alencyjnych m iędzy obu sieciam i PUR i UP w uzyskiwanej kom pozycji IPN [12,17].

Drugi składnik układu IPN syntezuje się w w y­

niku kopolim eryzacji żywic UP z m onom erem sieciu­

jącym - zwykle styrenem lub rzadziej di winylobenze­

nem. Odpowiednie UP m ożna otrzym ać w procesie estryfikacji z bezw odnika m aleinow ego, ftalowego i glikolu etylenowego lub propylenowego [4,8]. Znane są też kom pozycje IPN otrzym ywane z nienasyconej żywicy poliestrowej o masach cząsteczkow ych pow y­

żej 2000g/mol, które są produktem polikondensacji kwasu fumarowego i glikolu etylenowego [9].

Otrzymany w wyniku polim eryzacji odpow ied­

ni alkid jest w dalszym etapie produkcji rozpuszczany w styrenie. W układach IPN typu UP/PU R w ykorzy­

stywano do tej pory wyłącznie żywice poliestrowe w postaci roztw orów w styrenie o zaw artości średnio 35% tego m onomeru [8,9,15,16]. Niekiedy w prow a­

dzano dodatkowo styren do uzyskania zawartości 43%, tak aby stosunek wiązań podwójnych pochodzących od poliestru i styrenu wynosił 1:2 [5,11-13,17]. Stosu­

nek ten dla standardowej 35% żywicy UP wynosi 1:1,87 [9]. Nadmiar styrenu pozwala na uzyskanie odpowied­

nio wysokiego stopnia usieciowania żywicy [14].

Inicjatorem reakcji kopolim eryzacji styrenu i żywicy poliestrowej są nadtlenki organiczne, które pod wpływem aktywatorów ciepła lub prom ieniow ania y rozpadają się na rodniki. W tem peraturze pokojowej efektywnym inicjatorem jest układ złożony z wodo- ronadtenku etylom etyloketonu (M EKPO) i naftenia- nu kobaltu (CoNa) w proporcji 0,5:1. Ten ostatni speł­

nia tu rolę aktyw atora. Inicjator w prow adzany jest zwykle w ilości 0,1-0,3% w odniesieniu do masy po­

liestru [8,9,12].

W literaturze opisano różne metody preparacji układów IPN o zmieniającej się zawartości poliureta­

nu w całym zakresie stężeń, tj. od 0 do 100% [5]. Kom ­ pozycje te generalnie sporządzano metodami dwu- lub jednoetapow ym i:

♦ M etoda dwuetapowa polega na zm ieszaniu ze sobą

dwóch komponentów:

• nienasyconej żywicy poliestrowej z m onomerem sieciującym, związkami hydroksylowym i i ka­

talizatorem poliaddycji,

• diizocyjanianu arom atycznego zaw ierającego związki chemiczne utwardzające żywicę polie­

strową.

Po szybkim zmieszaniu, kom pozycję poddaw a­

no odgazowaniu i wprowadzono do formy, w której zachodził proces utwardzenia.

♦ W metodzie jednoetapow ej równocześnie łączono ze sobą wszystkie komponenty, silnie mieszając je w m ożliw ie krótkim czasie, np. 30 s, a następnie utw ardzano w form ach alum iniow ych lub sz k la ­ nych w różnych warunkach, np. 10 h w tem peratu­

rze 60°C, po czym dosieciow yw ano 6 h w 120 °C i lh w 150 °C [11-13].

2. Kinetyka reakcji prowadzą­

cych do otrzymywania ukła­

dów IPN

N a przebieg reakcji otrzym yw an ia sieci IPN, w ytw arzanych z PU R oraz UP, w pływ ają szy b k o ­ ści procesu stopniowej polim eryzacji izocyjanianów i polioli. Jest to złożony proces opisyw any u kła­

dem reakcji n astępczych, którym ulegają m onom e­

ry i utw orzone na początku uretany oraz - w p rzy ­ p ad k u o b e c n o śc i w u k ła d z ie am in - p o łą c z e n ia m ocznikow e. Te ostatnie prow adzą do w y tw arza­

nia sieciujących stru ktu r allofanianow ych i biure- tow ych, a w szczególnych w arunkach także izocy- jan u ran ó w lub karbodiim idów [18]. R eakcje te w w arunkach typow ych dla techno log ii w y tw arzania poliuretan ów m ają ch arak ter nieodw racalny, a ich szybkość i selektyw ność uzależniona jest od rodzaju i ilości katalizatora, tem peratury oraz często od ro­

dzaju rozpuszczalnika. Ze w zględu na polarny c h a­

rak ter kom pleksów aktyw nych tw orzących się w reakcjach izocyjanianów ze zw iązkam i z aktyw n y­

mi atom am i w odoru, szybkość tych reakcji zn acz­

nie w zrasta w polarnych ro zp u szczalnikach (dim e­

tyloform am id, acetam id, m -d ichlorobenzen) [19].

P ostęp p ro cesu p o lim ery z a cji d iiz o c y ja n ian ó w i dioli zachodzi stopniow o tak, że w m ieszaninie po­

liuretanow ej znajdują się zaw sze oligom ery i p o li­

m ery o różnej w ielkości cząsteczek. C zynnikiem sprzyjającym uzyskaniu w ysokiego stopnia konw er­

(4)

S to A tw ie n fy nr 6 listopad - grudzień 2000 r. TOM 4

sji jest, zbliżony do rów nom olow ego, stosunek grup -NCO i -O H . N ie zaw sze jed n a k z tech n o lo g iczn e­

go punktu w idzen ia je s t to pożądane, bo m oże p ro ­ w adzić do u zy sk an ia trudno p rzetw arzaln y ch m ie­

szanin o bardzo dużej lepkości.

O sobnym zag ad nien iem je s t zależność szyb­

kości tej reak cji od struk tu ry m onom eru izocyja- n iano w eg o oraz, choć w m n iejszy m sto p niu, od budow y zw iązku h y d ro ksy lo w eg o . W iadom o, że w zależności od rodzaju d iizo cy jan ian u , grupy -N C O m ogą różnić się rea k ty w n o ścią i w ynika to zarów ­ no z efektu m ezom erycznego, ja k w przypadku 2,4- TDI lub 1 ,5-d iizo cy janian u nafty len u (N D I), jak i w yłącznie z efektu p o d staw ien ia, ja k np. w m ono- u retan o izocy jan ianach w yw odzących się od izom e­

ru 2,6-T D I. W p rzy padk u n ajczęściej o trzy m y w a­

nych pochod ny ch M D I nie stw ierdzono p rak ty cz­

nie w ystępow ania efektu p odstaw ienia [18]. Rodzaj użytego diizo cy jan ian u pow oduje nie tylko różnice w szybkości rozw ażanych reakcji, ale decyduje rów ­ nież o struk tu rze otrzy m y w an y ch poliuretanów .

Także czyn niki stru k tu raln e m onom erów h y ­ droksylow ych lub am inow ych m uszą być u w zg lęd ­ n ian e przy p ro je k to w a n iu p ro c e su w y tw a rz a n ia w yrobów z poliuretanó w . Tak np. w p rze c iw ie ń ­ stw ie do alkoholi, fenole z izocyjanianam i reagują znacznie szy bciej, ale w ytw orzone w w yniku tej reakcji arom atyczne uretany są term iczn ie n ietrw a­

łe. Podobne zn aczenie ma reak cja izocyjanianów z oksym am i [19]. O becnie kw estie kinetyczne m ogą być przedm iotem specjalnych obliczeń, w ykonyw a­

nych dzięki now oczesnym m etodom num erycznym , pozw alający m na sym u lację procesu stopniow ego w zrostu łań cuch a [20].

N a p ow yższe czynn ik i w procesach w y tw a­

rzania kom pozycji IPN n akład ają się elem enty k i­

netyki, w ynikające z jed n o c z e sn e g o w zrostu łań ­ cu ch a w p ro c e sie k o p o lim e ry z a c ji, zach o d zącej m iędzy składnikam i żyw icy poliestrow ej i styrenem pełniącym rolę kom onom eru. W przykładow ym dla tego typu p ro ce su u k ład zie: sty ren - b ezw o d n ik m aleinow y w sp ó łczy n n ik i reaktyw ności m onom e­

rów rA i rB, m ają w artości bliskie zeru, więc pow sta­

jący kop o lim er m a ten dencję do tw o rzen ia stru k tu ­ ry naprzem iennej - oczyw iście pod w arunkiem sw o­

bodnego dostępu m onom eru do centrum aktyw ne­

go, a to często je s t utrudnione z pow odu znacznej lepkości układu w w arunkach zbliżonych do p u n k ­ tu żelow ania, czyli w ystępow ania tzw. efektu Trom- m sdorffa.

W w yniku procesu ko po lim eryzacji uzyskuje się polim er, k tó reg o w ielk o ść i ro zrzu t ciężarów m olow ych w stałej tem p eratu rze zależą od ilości i rodzaju w prow adzonych inicjatorów oraz zachodzą­

cych m echanizm ów zak ań czan ia łańcucha. N ato ­ m iast szybkość procesu p olim eryzacji je st na ogół p roporcjo n alna do stężenia inicjatora. N ależy ocze­

kiw ać, że w ro zw ażany m p rocesie zachodzącym w n ad m ia rz e sty ren u po d staw o w y m m echan izm em zakańczania w zrostu kin etycznego łańcucha będzie reakcja p rzen iesien ia łańcu cha na m onom er.

O m aw iane procesy polim eryzacji tow arzyszą­

ce syntezie kom pozycji IPN m ogą ulegać d o datko ­ wej kom plikacji ze w zględu na ograniczoną w za­

jem n ą m ieszaln ość faz poliu retanu i poliestru. N a­

leży pam iętać, że końcow y etap form ow ania takiej kom pozycji odbyw a się ju ż w układzie o bardzo dużej lepkości, więc oba rozw ażane procesy p o li­

m eryzacji zachodzą w znacznej m ierze w obszarze dyfuzyjnym . Jeżeli dodatkow o w tem peraturze pro­

w adzenia syntezy zachodzi zeszklenie żyw icy p o ­ lie stro w e j, m ożna o c zek iw ać je s z c z e w ięk szego spadku reaktyw ności, poniew aż dyfuzja m olekular­

na w stanie szklistym zachodzi zdecydow anie w ol­

niej niż w elastycznym . Stopień konw ersji m ono­

m erów w takim p rzy pad ku w punkcie żelow ania m oże być jesz c ze m niejszy [21]. O bie reakcje m ają c h a ra k te r e g z o te rm icz n y . E fek t żelu m oże więc pow odow ać trudności z odprow adzaniem ciepła i w ostateczn ości do prow adzić do niejednorodnego stopnia przereagow ania w całej m asie polim eru, na­

wet przy zap ew nieniu skutecznego m ieszania m e­

chanicznego. A nalizując kinetykę procesu, w pierw ­ szej kolejn o ści należy ocenić w zględną szybkość obu reakcji: p oliad dy cji stopniow ej i polim eryzacji łań cuch ow ej oraz o szaco w ać czas niezb ęd n y do o siągnięcia punktu żelow ania, poniew aż param etry procesow e w płyną na w łaściw ości otrzym anej kom ­ pozycji IPN [15].

N a rys. 1 p rzed staw ion o głów ne reakcje to ­ w arzyszące pow staw aniu sieci IPN, uzyskiw anej z poliuretanu i o dp ow iedniego poliestru. PUR uzy­

skano w reakcji M D I, o lig o -(e-kapro laktono )dio lu i b u ta n -1,4-diolu (stosunek m olow y odpow iednio 6:1:5), natom iast UP w ytw orzono z poliestru syn­

tezow anego z g likolu p ropylenow ego, bezw odnika m aleinow ego (stosunek m olow y 1:1) i styrenu (sto­

sunek m olow y w iązań nienasyco ny ch w poliestrze do w iązań nienasyconych styrenu w ynosił 2:1) [15].

(5)

TOM 4 listopad - grudzień 2000 r. StcHltcMieKCf, nr 6

Rys 1. Reakcje towarzyszące otrzymywaniu kompozycji typu IPN

(6)

S tcK ltM t& ity nr 6 listopad - grudzień 2000 r. TOM 4

Na rys. 2 zilustrowano charakterystyczne dla pow yższego układu term ogramy DSC, na których widać, że reakcja tworzenia PUR rozpoczyna się na­

tychm iast po zmieszaniu składników, natomiast pod­

czas reakcji sieciowania poliestru obserwuje się, cha­

raktery styczn y dla procesów w olnorodnikow ych, okres indukcji związany z rozpadem inicjatorów.

Rys 2. Szybkość zmian strumienia cieplnego w fu n k ­ cji czasu dla polimeryzacji stopniowej i łańcuchowej

gdzie:

a c, a u - stopień konw ersji m onom erów w reak­

cji otrzym yw ania odpow iednio poliestru i poliuretanu zdefiniow any jako:

am

gdzie:

3H /9t - strum ień cieplny,

AH - entalpia całkow ita reakcji wyznaczona na pod­

stawie term ogram u DSC ,

ke , ku - w spółczynniki przedw ykładnicze w rów na­

niach Arrheniusa,

[CoNa]0 - stężenie początkowe naftenianu kobaltu, [M EKPO ]0 - stężenie początkow e wodoronadtlenku etylom etyloketonu,

Ec , Eu- energia aktywacji polim eryzacji łańcuchowej i poliaddycji,

m, n - rzędy reakcji w odniesieniu do substratów, p, q - rzędy reakcji w odniesieniu do inicjatorów, T - tem peratura bezwzględna,

R - uniwersalna stała gazowa, t - czas reakcji.

Podobnie zachow uje się układ katalizow any term icznie lub za pom ocą naftenianu kobaltu. Szyb­

kość stopniowej poliaddycji jest zaw sze n ajw ięk­

sza na początku, kiedy w układzie obecnych je st dużo w olnych grup funk cy jn ych , n a to ­

m iast szybkość polim eryzacji stopniow ej przechodzi przez charakterystyczne m ak­

sim um . R ów nania kin ety czn e obu tych procesów można w yprowadzić na p o d sta­

wie teorii kinetycznych Kam ala [22], od- up noszących się do procesów polim eryzacji UP (IPN) układów dążących do punktu żelow ania. PUR Analizę taką przeprow adzili Sun Suk Lee PUR (IPN) i Sung Chul Kim [8], przedstaw iając rów ­

nania opisujące szybkość poliaddycji stop­

niowej w warunkach rów nom olow ego stę­

żenia grup funkcyjnych:

W ykorzystując wyniki analizy DSC przeprow a­

dzono m etodą Rungego-Kutty estym ację num eryczną param etrów kinetycznych równań (1 i 2). Wyniki te przedstaw iono w tabeli 1.

9,63 107 16,59 0,18 1,82 1,08 0,29 2,12-109 16,59 0,67 1,33 0,44 0,68 0,80

1,08 108 14,88 1,50 0,86

4,27107 14,88 1,50 0,40

k - współczynnik przcdwykładniczy w równaniu Arrheniusa, E - energia aktywacji polimeryzacji łańcuchowej lub poliaddycji, m, n - rzędy reakcji w odniesieniu do substratów,

p, q - rzędy reakcji w odniesieniu do inicjatorów, r - stosunek molowy grup NCO- do -OH

Tabela 1. P aram etry kin etyczn e równań m odelow ych p ro c e ­ sów p o lim ery za c ji

Kompozycja k, [1/s] E, [kcal/mol] m, [-] n, [-] p, [-] q, [-] r, [-]

“ k u exp( - E u / R T ) • [CoNa ] g ( l - a u ) n (1) dt

oraz szybkość polimeryzacji wolnorodnikowej:

- ° ^ = kc e x p ( - E c /R T ) [MEKPO ]0P [CoNa ]j> a cm (l - a c)" (2)

dt

Z powyższych danych wynika, że analizowane re­

akcje, w przybliżeniu można uważać za reakcje pierw­

szego rzędu w stosunku do każdego z reagentów, a su­

maryczny rząd wynosi ok. 2. Naftenian kobaltu katali­

zuje nie tylko reakcję sieciowania żywicy UP, ale także reakcję addycji izocyjanianu i alkoholu, ponieważ MDI tworzy efektywny kompleks katalityczny z CoNa [23]:

(7)

TOM 4 listopad - grudzień 2000 r. SCa&tOłK&Uf nr 6

A naliza otrzym anych term ogram ów DSC po­

zwoliła na ocenę czasu indukcji reakcji sieciowania UP w zależności od rodzaju użytej żywicy. Okazało się, że czas ten najdłuższy był dla standardowej żyw i­

cy handlowej (Q6585 A shland C hem ical) (470 m in), krótszy dla żyw icy z zablokow anym i grupam i -OH i -COOH (320 min), natomiast dla żywicy z zablokowa­

nymi grupami -OH wynosił już prawie zero [13]. W przy­

padku reakcji prowadzonych w temperaturze 50°C krzy­

wą DSC zarejestrowaną w czasie do 300 min charakte­

ryzuje jedno tylko maksimum pochodzące od reakcji tworzenia PUR [17]. W temperaturach wyższych widocz­

ne są już dwa piki - od powstającego PUR ( T = 80°C, t = 45 min) i poliestru (T = 70°C , t = 270 min). Wraz ze wzrostem temperatury reakcji ekstremum termogramu DSC poliestru staje się ostrzejsze i pojawia się szybciej - okres indukcji zmniejsza się więc wyraźnie tak, że w temperaturze powyżej 100°C oba maksima nakładają się prawie całkowicie (rys. 3) [15].

Rys. 3. Wpływ temperatury reakcji na szybkość z)nian stru­

mienia ciepła w czasie tworzenia kompozycji PUR/UP

Przy zwiększeniu zawartości PUR powyżej 50%

składnik poliuretanowy kompozycji może powodować

„efekt klatkow y” ograniczający dyfuzję styrenu do centrum reakcji, dlatego wydłuża się czas indukcji i wzrasta całkowity czas reakcji sieciowania poliestru (rys 4). W niektórych przypadkach proces m igracji m onomeru sieciującego może być nawet całkowicie zaham owany [8,15]. M ożna przypuszczać, że w przy­

padku liniowego PUR dyfuzja styrenu jest łatwiejsza niż w matrycy poliuretanu częściowo usieciowanego.

Rys. 4. Wpływ składu kompozycji na szybkość zmian strumienia ciepła dla układu PUR/UP o zawartości poliuretanu: A-25% , B-50%, C-75%, D - 87,5%

Zm niejszenie się lepkości układu przez obecny w żywicy styren powoduje wzrost ogólnej szybkości polimeryzacji, co uwidacznia się w osiągnięciu wyso­

kiego stopnia konwersji a u nawet do 100%, podczas gdy w przypadku prowadzenia polim eryzacji samego poliuretanu uzyskana m aksym alna wartość ocu wynosi 76% [5,15]. Zależności stopnia konwersji ocu i a c od czasu dla różnych kompozycji IPN przedstawiono w Tabela 2. Zależność stopnia konwersji PUR i UP dla różnych kompozycji IPN

% udział PUR w kompozycji

0 25 50 75 87,5 100

a u _ 1,00 1,00 1,00 1,00 0,76

«e 0,88 0,89 0,83 0,37 0,20 -

tabeli 2.

Poliester w tym przypadku stanowi swego ro­

dzaju rozpuszczalnik dla PUR, co powoduje, że reak­

(8)

S ta & tw te n y nr 6 listopad - grudzień 2000 r. TOM 4

cja zmienia się z prowadzonej w masie (dla kom pozy­

cji nie zawierającej żywicy UP lub zawierającej jed y ­ nie niewielkie jej ilości) na zachodzącą w rozpuszczal­

niku wraz z rosnącym udziałem UP. Efektem tego jest intensyfikacja dyfuzji składników tworzących poliure­

tan. B adania reo lo g iczn e w skazują na w olniejszy wzrost lepkości układów IPN w porównaniu z poli­

meryzacją samego poliuretanu, prowadzonej w m a­

sie, co potwierdza, że żywica UP pełni rolę rozpusz­

czalnika. Zam iana składnika poliestrowego na czysty styren powoduje jeszcze wolniejszy przyrost lepkości w czasie i tym samym zwiększenie stopnia konwersji składników PUR, ale jak wykazały nasze badania, ogólna szybkość poliaddycji może ulec w takim przy­

padku zmniejszeniu z powodu interakcji polimer - roz­

puszczalnik [24]. N ieobecność żywicy UP w układzie reakcyjnym objaw ia się ponadto brakiem tendencji do ubocznych reakcji szczepienia sieci - czyli uzyskiwa­

nia tzw. układów graft-IP N , które tworzą się w wyni­

ku reakcji końcow ych grup hydroksylowych lub kar­

boksylowych poliestru z grupam i izocyjanianowym i prepolimeru, co pow oduje gwałtowny wzrost lepko­

ści układu wskutek zw iększenia się ciężaru cząstecz­

kowego tego typu kom pozycji (rys. 5) [16].

NIENASYCONY POLIESTER

Rys. 5. Schem at szczepionych interpenetrujacych sie­

ci polim erowych zbudowanych z PUR i UP

Jak widać, technika DSC um ożliw ia w yznacze­

nie param etrów kinetycznych procesu tworzenia się sieci IPN, ale istnieją tu ograniczenia, szczególnie dla wyższych stopni przereagowania, kiedy uzewnętrznia­

ją się reakcje uboczne. W takich przypadkach efekt cieplny trudno przypisać ściśle określonej reakcji.

Pomocne jest wtedy korelow anie uzyskiwanych da­

nych term icznych z badaniam i spektroskopowymi FT- IR. Ze względu na bardzo dużą rozdzielczość, spek­

trofotom etr IR dobrze służy do m onitorow ania - po­

przez analizę zmian transmisji wybranych pasm - ki­

netyki kilku różnych reakcji chemicznych, zachodzą­

cych w układzie reakcyjnym IPN. Szczególnie pole­

cane jest wykorzystanie w tym celu pasm a 2278 c m 1, pochodzącego od drgań rozciągających grupy - NCO, najczęściej stosowanego do analizy ilościowej izocy­

janianów , pasm a drgań rozciągających grup - OH (3588 c m 1) i - N H 2(3349 cm-1) oraz pasm (trans przy 1528 c m '1 i c e p rz y 1414 c m '1) drgań kom binacyjnych grupy uretanowej [5].

Poliester nienasycony najdogodniej jest m onito­

rować ubytkiem wiązań podwójnych: styrenu (pasmo drgań deform acyjnych 989 c m 1) oraz żywicy polie­

strowej (drgania deform acyjne trans CH=CH przy 982 cm -1 oraz drgania rozciągające C=C przy 1645 c m 1) [4,5]. Obserwow ane zm niejszanie się intensywności piku 3443 cm '1 należy w takim przypadku przypisy­

wać reakcji końcowych grup -OH poliestru z grupami -NCO prepolim eru, w wyniku których tworzy się sieć typu graft-YPN [4]. Na rys. 6 zilustrowano charakte­

rystyczne pasm a widm a IR kom pozycji IPN o skła­

dzie 50% PU i 50% żywicy UP, sieciowanej styrenem w obecności M EKPO i CoNa [5J.

Rys. 6. Widmo F T IR kom pozycji PU R/UP o 50% za­

wartości poliuretanu

3. Morfologia sieci IPN

Kom pozycje IPN generalnie są układami hete­

rogenicznymi. Przyczyną ich niejednorodności najczę­

ściej jest term odynam iczna niem ieszalność składni­

ków, a także znaczna różnica lepkości komponentów, utrudniająca uzyskanie quasi-jednorodnych makrosko­

powo układów. Do tych czynników dochodzi, jak wykazano powyżej, różna szybkość sieciowania poli­

merów. Termodynamicznym warunkiem mieszalności dwóch polim erów jest ujemna wartość entalpii swo­

bodnej m ieszania Gibbsa (AGmix):

(9)

TOM 4 listopad - grudzień 2000 r. S to A fo m e n ty nr 6

AG mix = AH mix - TASmix (5)

gdzie:

AHmix - zmiana entalpii układu podczas mieszania, T - temperatura,

AS . - zmiana entropii.mix r

Człon TASmjx ma zwykle wartość dodatnią, gdyż entropia układu podczas m ieszania zawsze rośnie (sto­

pień uporządkow ania zm niejsza się). Duża m asa czą­

steczkowa polim eru i ograniczenia rotacji łańcuchów polimerowych powodują, że ASmjx * O. Wobec pow yż­

szego nawet niewielki efekt endoterm iczny m ieszania (AHmix> 0) pow oduje pow stanie dodatniej wartości AGmix, co wpływa już na trw ałą niem ieszalność skład­

ników kompozycji. W przypadku tw orzenia IPN m ie­

szaniu towarzyszy często egzoterm iczna reakcja sie­

ciowania, więc term odynam iczna niem ieszalność fa­

zowa może być z tego powodu ograniczana. Kinetycz­

nie związane jest to z ograniczeniem separacji przez interpenetrację łańcuchów sieci, przez reakcje szcze­

pienia lub fizyczne oddziaływanie grup funkcyjnych pomiędzy sieciami [25]. Tak więc stopień mieszalno- ści, który decyduje o m orfologii układu, jest determ i­

nowany zarówno term odynam icznie, jak i kinetycz­

nie.

W przypadku sieci polim erow ych tworzących się równocześnie, małe masy cząsteczkowe często cie­

kłych m onomerów gw arantują dobrą początkow ą ho- mogeniczność m ieszaniny reakcyjnej. Jednak bardzo szybko masy cząsteczkowe składników rosną, wtedy lepkość układu staje się większa i w zajem na mieszal- ność składników maleje. W przypadku polim erów li­

niowych m ożliwa jest dyfuzja obu składników w co­

raz bardziej lepkim środowisku i dochodzi do tw orze­

nia domen fazowych, których wielkość i rozm ieszcze­

nie zależy od param etrów rozpuszczalności i gęstości energii kohezji. Natom iast gdy oba polim ery są usie- ciowane, proces dyfuzji i późniejsza separacja fazo­

wa jest ograniczona, gdyż musiałoby się to wiązać ze zrywaniem trwałych wiązań kowalencyjnych. Jeżeli składniki układu będą sieciować zanim rozpocznie się dyfuzja, to separacja fazowa w takim układzie będzie znacznie ograniczona; umożliwi to osiągnięcie wyso­

kiego stopnia jednorodności makroskopowej. Jednak najczęściej podczas tworzenia układów IPN mamy do czynienia ze zjaw iskiem wyraźnej separacji fazowej.

Rów nocześnie z m akroskopow ą separacją po­

między UP i PUR może zachodzić rozdział faz na po­

ziomie cząsteczkowym w samym poliuretanie. Roz­

dział m ikrofazowy następuje pomiędzy segmentami sztywnymi polimeru, tworzonymi z krótkich fragm en­

tów łańcucha zawierających ugrupowania uretanowe powstałe z np. 2,4- lub 2,6-TDI lub MDI i bu tan -1,4- diolu, a miękkimi segmentami zbudowanymi z gięt­

kich fragm entów pochodzących od poliestrów lub polieterów. W wyniku agregacji sztywnych i elastycz­

nych fragm entów łańcuchów uzyskuje się w znacz­

nym stopniu uporządkow ane obszary segm entów sztywnych o szerokości ok. 150-250 nm oddzielonych obszarami giętkimi o szerokości 1-2000 nm [23]. D o­

meny segmentów sztywnych są rozproszone w m a­

trycy segmentów giętkich, co obrazuje rys. 7.

Rys. 7. Budowa domenowa poliuretanu

M ożliwość analizy skutków procesu separacji fazowej przy tworzeniu IPN jest bardzo ważna, po­

nieważ m orfologia układu wywiera znaczący wpływ na właściwości m echaniczne i termiczne IPN. Stwier­

dzono, że niew ielka nawet separacja może być odpo­

wiedzialna za specyficzne właściwości, tak np. m ate­

riały o polepszonej udarności wykazują optimum swo­

ich właściwości przy określonej separacji fazy ela­

stycznej [26].

M orfologię układów IPN można analizować za p o m ocą tra n sm isy jn e j m ik ro sk o p ii elek tro n o w ej (TEM), a dla scharakteryzow ania sieci IPN uzyski­

wanych z UP i PUR m ożna użyć techniki wybarwia- nia z zastosowaniem O s 0 4, który reaguje z ugrupo­

waniami C=C, -OH, -NH- i -C-O-C poliuretanu. W żywicy UP grup tych jest niewiele, więc kontrast spo­

wodowany przez O s 0 4 jest znacznie słabszy. A nali­

zując obrazy TEM układów UP/PUR, ciem ne obsza­

ry (kontrastowane przez O s 0 4) pozwalają zaobserw o­

wać fazę poliuretanową, natom iast jasne obszary od­

powiadają generalnie poliestrowi.

Zdjęcia mikroskopowe wykonane techniką TEM potw ierdzają obecność, postulowanej na podstaw ie term ogramów DSC, struktury dwufazowej. M atrycę jak i fazę w niej rozproszoną może stanowić zarówno PUR, poliester, jak i m ieszanina obu tych składników, a zależy to od składu kom pozycji i warunków jej pre­

parow ania. Dla kom pozycji IPN zawierającej 20%

(10)

S tzA tM t& ity nr 6 listopad - grudzień 2000 r. TOM 4

PUR, analiza TEM wykazała, że w tem peraturze 25°C fazą rozpraszającą jest PUR, w 80°C m ieszanina PUR i UP, natomiast w 120°C sam poliester [11]. Jak wyka­

zano, w niższej tem peraturze reakcja tw orzenia się poliuretanu jest szybsza niż poliesteru, dlatego poli­

uretan ma tendencję do tw orzenia fazy ciągłej. Przy dużych zawartościach UP i w niższej tem peraturze tworzy się dw uskładnikow a faza ciągła. W wyższej temperaturze, gdy obie reakcje mają podobne szybko­

ści, sieciowanie poliestru powoduje szybkie osiągnię­

cie punktu żelowania, co objawia się tworzeniem dwu­

składnikowej ciągłej m atrycy PUR-UP w kom pozy­

cjach o małej zawartości UP, a w układach o zdecydo­

wanej przewadze poliestru, ten ostatni tworzy ciągłą jednoskładnikową matrycę. Wraz z rosnącym udzia­

łem poliuretanu w kom pozycji rozmiary wtrąceń po­

liestrowych zwiększają się z 1 do 2 |im , natomiast roz­

miary domen poliuretanow ych od kilkudziesięciu A do kilku |im. W niższej tem peraturze przetwórstw a i przy mniejszej zaw artości PUR w trącenia stanowią głównie domeny poliuretanowe, natomiast przy zwięk­

szaniu zawartości PUR fazą rozproszoną jest już po­

liester. W wyższej tem peraturze niezależnie od składu kompozycji, rozproszoną fazą może być zarówno po­

liuretan jak i poliester.

Prócz tem peratury utw ardzania na m orfologię układów IPN mogą wpływać także warunki przetw a­

rzania - ciśnienie form ow ania i szybkość procesu utwardzania. W iększość kom pozycji IPN uzyskuje się w procesach bezciśnieniowych, tj. powlekania i odle­

wania w otwartych form ach w tem peraturze otocze­

nia. Obecność dwóch reagujących systemów wpływa ogólnie korzystnie na m ożliwości przetwórcze. Do­

datek żywicy UP o małej lepkości do PUR ułatwia dokładne wypełnienie gniazda formy. Polim eryzacja stopniowa może być wykorzystana jako wewnętrzne źródło ciepła do inicjacji term icznie aktywowanej po­

limeryzacji łańcuchowej [14].

Istnieją również specyficzne, bardzo szybkie pro­

cesy szeroko stosowane w przetwórstw ie kom pozy­

tów poliuretanowo - poliestrowych, np. wtrysk reak­

tywny RIM. Składniki kom pozycji są mieszane gw ał­

townie z dużą szybkością, a otrzymana mieszanina jest wprowadzana pod niew ielkim ciśnieniem do zamknię­

tej formy, w której zachodzi proces polim eryzacji i po wyjęciu z formy uzyskuje się gotowy wyrób [27].

Głównym atutem metody RIM obok bardzo krótkie­

go czasu form owania wyrobu jest zapewnienie dobre­

go kontaktu pomiędzy częściow o separującym i się fi­

zycznie domenami kom pozycji IPN [28].

Porównanie dwóch technik przetwórczych: wtry­

sku reaktyw nego RIM i prasow ania przetłocznego (ang. tra n sfer m olding) pozw ala stw ierdzić, że ta pierwsza, w której punkt żelowania osiąga się już po około 15 s, pozw ała na otrzym anie układów bardziej zhom ogenizow anych o większym stopniu interpene- tracji i lepszej m ieszalności fazowej [11]. W przypad­

ku, gdy reakcja zachodzi w formie, wzrastające łań­

cuchy ulegają głębokiem u splątaniu, co gwarantuje dobrą adhezję pom iędzy częściowo separującymi fi­

zycznie dom enam i. Przez kontrolę warunków prze­

twórczych, tj. ciśnienia i względnych szybkości poli­

m eryzacji, stopień fizycznego splątania m oże być zmieniany [28]. W przypadku przygotowyw ania pró­

bek m etodą prasow ania przetłocznego punkt żelowa­

nia zostaje osiągnięty dopiero po około 2 min, co po­

woduje, że pow stają układy charakteryzujące się już wyraźną separacją fazową. Zdyspergow ane w m atry­

cy cząstki PU mają średnicę 1-^3 [im i 0,l-f0,6 |Lim w przypadku UP. Przykładow e zdjęcia wykonane tech­

niką TEM przedstaw iono na rys. 8.

Rys. 8. Budowa domenowa kompozycji IPN

4. Właściwości termomecha­

niczne tworzyw IPN

M ałe wartości m odułu sprężystości Younga ( E=

15 MPa) w tem peraturze powyżej 60°C, charaktery­

styczne dla poliuretanów amorficznych, mogą zostać

(11)

TOM 4 listopad - grudzień 2000 r. £ ta& toM ienty nr 6

podwyższone do 450 M Pa przez dodanie nienasyco­

nej żywicy poliestrowej. Natom iast ok. 20% udział PUR w kom pozycji IPN powodują nieznaczny tylko spadek modułu E w porównaniu z homopolimerem U P W ten sposób m ożna także zwiększać udarność żyw i­

cy UP, która oddzielnie charakteryzuje się znaczną kruchością, mimo wysokiej wartości modułu E -1 2 6 0 MPa. PUR natom iast zazwyczaj jest m ateriałem ela­

stycznym o niew ielkim m odule E - 15 MPa, ale du­

żym wydłużeniu w zględnym w ynoszącym ok. 150%.

W yjątkiem są segm entow e elasto m ery p o liu re ta n o ­ we, których w artości E mogą wynosić nawet pow y­

żej 300 M Pa [18].

W przypadku kom pozycji U P /PU R typu IPN, w której poliu retan utw orzono z glikolu p olioksy- p ro p y le n o w e g o PP G 700, trim e ty lo lo p ro p a n u i M DI, a p o liester stanow ił styrenow y roztw ór ży ­ wicy otrzym anej z b ezw o d n ik a m aleinow ego i g li­

kolu propylenow ego, m aksym alne m ożliw e do o sią­

gnięcia naprężenia ro zciągające były zaw sze w ięk­

sze niż typow ego poliuretanu. D la rów now agow ej kom pozycji IPN zarejestrow an e m aksim um E w y­

nosiło ponad 25 M Pa [28]. W u kładach tych w raz ze w zrostem zaw arto ści PU m oduł E i tw ardość sto p n io w o m a le ją przy je d n o c z e s n y m w z ro śc ie

w ydłużenia: dla kom pozycji o składzie 20/80 PU R/

UP E ~ 103 M Pa, w ydłużenie w zględne przy ze­

rw aniu 8 = 2,7% , natom iast układ o zaw artości 80%

poliuretan u charak tery zują w artości odpow iednio:

E = 60M Pa i £ = 81%. Przy m ałych zaw artościach PU R zm iany nie są ju ż tak w idoczne. Z m niejszenie gęstości usiecio w ania PU R z 4400 do 790 g/m ol pow oduje znaczne zw iększenie w ytrzym ałości na rozciąganie (z 10 do 60 M Pa), udarności (z 10 do 48 M Pa) i m odułu elasty czn ości (z 215 do 1110 M Pa). D la rów now agow ego układu IPN param etry te m ogą być naw et p ięcio k rotnie w iększe [9].

Badania dynamicznych właściwości m echanicz­

nych oraz cech zm ęczeniowych m ogą być w ykorzy­

stywane do analizy morfologii, w szczególności cią­

głości fazow ej i w zajem nej m ieszalności układów polim erowych.

Obecność jednego ostrego piku na krzywej za­

leżności tgó od tem peratury mówi o wysokim stopniu mieszalności fazowej, natomiast występowanie dwóch oddzielonych pików sugeruje występowanie w yraź­

nej separacji fazowej i obecności dwóch faz ciągłych.

Sytuację pośrednią, tzn. jeden stosunkowo szeroki pik, obserwuje się w przypadku sem i-m ieszalnych kom ­ pozycji polimerowych.

Rys. 9. Zależność modułu zachowawczego G ' i tgb w fu nkcji temperatury dla kompozycji IPN o zawartości poliuretanu: A-25% , B-50%, C-75%

(12)

SlcK lt044teruf, nr 6 listopad - grudzień 2000 r. TOM 4

A naliza krzyw ych zmian rzeczywistego m odu­

łu sprężystości poprzecznej G ’ współczynnika strat- ności mechanicznej tg5 w funkcji temperatury dla kom­

pozycji różniących się zaw artością PUR w granicach 15 25% wskazuje, że wraz ze wzrostem zawartości poliestru podw yższeniu ulega wartość G \ Natomiast wraz ze wzrostem zaw artości poliuretanu Tg segm en­

tów elastycznych kom pozycji rośnie z 6 do 10°C, a segmentów sztyw nych od 25 do 53°C, aż do osiągnię­

cia wartości charakterystycznych dla samego poliure­

tanu (T wynoszą wtedy odpowiednio 10 i 67°C). Tem­

peratura zeszklenia fazy poliestrowej maleje, różniąc się coraz bardziej od wartości Tg samej żywicy UP, która jest wysoka i wynosi 95°C [11]. Ilustrację zależ­

ności G ’= f(T) oraz tgS=f(T) dla kilku układów IPN przedstaw iono na rys 9.

Na w łaściwości m echaniczne wpływ wywierają względne szybkości reakcji tw orzenia poliuretanu i sieciowania poliestru. W zrost szybkości tworzenia PU powoduje zw iększenie wartości m odułu sprężystości poprzecznej G \ natom iast jego wartość maleje wraz z rosnącą szybkością sieciow ania poliestru. Na rys. 10 zilustrowano zmiany m odułu G ’ ze wzrostem tem pe­

ratury dla układów różniących się szybkością siecio­

wania kom ponentów [9,12].

Rys. 10. Wpływ względnych szybkości tworzenia p o li­

uretanu na w artości m odułu zachow aw czego G * w fu nkcji tem peratury dla układu, w którym szybkość tworzenia poliuretanu w stosunku do sieciowania p o ­ liestru jest: A- w iększa, B- równa, C- mniejsza

N iewielka popraw a udarności kompozycji IPN przy małych zaw artościach m ikrodomen poliuretano­

wych związana jest praw dopodobnie z brakiem seg­

mentów o takiej wielkości, które mogłyby absorbo­

wać energię dostarczaną do tworzywa podczas gwałtow­

nego uderzenia młota pomiarowego. Konieczne jest tu więc wytworzenie IPN charakteryzujących się częścio­

wą separacją fazową. Im większa zawartość PUR tym widać znaczniejszy jego wpływ na udamość. Dla zawar­

tości PUR powyżej 15% wzrost ten jest już bardzo wy­

raźny, co obrazuje wykres pokazany na rys. 11 [4].

Rys. 11. Wpływ zawartości poliuretanu na ud am ość kompozycji PUR/U P

Średnia udam ość kom pozycji IPN typu PUR/UP wykazuje nieznaczny tylko spadek ze w zrostem tem ­ peratury. Próbki utw ardzane pow yżej 120°C są za­

zw yczaj bardziej kruche niż utwardzane w tem pera­

turze niższej [12]. W skaźnik udarności tworzywa IPN w funkcji tem peratury zilustrowano na rys. 12.

Rys. 12. Wpływ tem peratury utwardzania na udam ość kom pozycji PUR/U P

(13)

TOM 4 listopad - grudzień 2000 r. S fa a tw te n y nr 6

5. Podsumowanie

Przedstawione inform acje pozw alają w niosko­

wać, że kom pozycje polim erow e typu IPN nadal będą przedm iotem zainteresowań badaw czych - zarówno od strony teoretycznej jak i kwestii technologicznej.

Interesujące jest np. wyjaśnienie wpływu warunków syntezy na struktury nadcząsteczkow e uzyskiw anych m ateriałów końcow ych oraz poznanie charakteru i wielkości oddziaływań fizycznych w obrębie utw o­

rzonych sieci, a także współzależności budowy i ich właściwości m echanicznych. Synteza tego typu ukła­

dów to racjonalna m etoda wytwarzania nowych m a­

teriałów polim erowych, wykorzystująca opracow aną technologię w ytwarzania żywic poliestrow ych POLI- M AL i poliuretanów.

Do praktycznych zagadnień należy opanowanie sposobu wytw arzania tych m ateriałów na skalę prze­

mysłową. D otyczy to zarów no syntezy składników polim erow ych, jak i m etod ich przetw arzania oraz bezpiecznej utylizacji. Naszemu wkładowi w rozwój tej dziedziny inżynierii materiałowej poświęcony bę­

dzie kolejny artykuł.

Literatura

1. Król P, Wojturska J., Elastom ery 2000, 4, 6 (25),3 2. Frisch H.L.; Polym. Eng. Sci. 1974, 14, 646 3. Patent USA nr 5767187, (1998)

4. Xu M.X., Liu W.G., Guan Y.L., Bi Z.P, Yao K.D.;

Polym. International 1995, 38, 205

5. Yang Y.S., Lee L.J.; M acrom olecules 1987, 20, 1490 6. Hsieh K.H., Tsai J.S., Chang K.W.; J. Mater. Sci

1991, 26, 5877

7. Xu M.X., Liu W.G., Li H .P , Qi X.D., Yao K.D.;

M aterials Chemistry and Phisics 1997, 47, 9

8. Lee S. S., Kim S .C k ; Polym. Eng. Sci. 1991, 37, 1182

9. Kim J.El., K im S.C .; Polym. Eng. Sci. 1987, 27, 1252 10. Hsieh K.H., Huang M.S., Chern Y.C., Tsai C.S.,

M a C.C.M.; Adv. Interpenetrating Polym. Networks 1994, 4, 287

11. Wang K.J., Hsu T.J., Lee L.J.; Polym. Eng. Sci.

1989, 29, 397

12. Chou Y.C., Lee L.J.; Polym. Eng. Sci. 1995, 35, 976 13. Chou Y.C., L eeL .J.; Polym. Mater. Sci. Eng. 1991,

65, 57

14. Hsu T.J., Lee L.J.; J. Appl. Polym. Sci. 1988, 36, 1157

15. Hsu T.J., Lee L.J.; Polym. Eng. Sci. 1985, 25. 951 16. Lee Y.M., Yang Y.S., L eeL .J.; Polym. Eng. Sci. 1987,

27, 716

17. Chou Y.C., Lee L.J.; Polym. Eng. Sci. 1994, 34, 1239

18. Uglea C.V., Oligomer technology and applications, M arcel Deker lnc,1998

19. Zuchów ska D., Polim ery konstrukcyjne, WNT, W- wa, 1993

20. Król P, Heneczkowski M., Polimey, 2000, 45, 161 21. Galina H., Fizykochemia polimerów, Oficyna Wy­

dawnicza PRz, 1998

22. Kamal M.R., Polym. Eng. Sci., 1974, 14, 231 23. Wirpsza Z., Poliuretany - chemia, technologia i

zastosowanie, WNT, 1991

24. Król P. Wojturska J., niepublikowane prace Polit.

Rzesz. 1998-2000

25. Patel P, Shah T, Suthar B.; J. Appl. Polym. Sci.

1990, 40, 1037

26. Lee S.S., Kim S.C k; Polym. Eng. Sci. 1993, 33, 598 27. K im S .K ., K im S .C h u l, Polym. B u li, 1990, 32, 141 28. Kim J.H., Kim S.C.; Polym. Eng. Sci. 1987, 27.

1243

P rzypom inam y naszym Czytelnikom o z a ­ m aw ianiu prenum eraty naszego pism a

na rok 2001.

W arunki prenum eraty na s. 2.

Cytaty

Powiązane dokumenty

мации кровельных и почвенных пород представлено на основании проведённых моделевых исследований при сохранении моделевого сходства и

Ze względu na kierunek naszych zainteresowań ograniczym y się do analizy interpenetrujących sieci polim erowych, w których jednym ze składników jest poliuretan

• Prawo Charlesa mówi, że przy stałej objętości gazu stosunek ciśnienia i temperatury danej masy gazu jest

Należałoby w tym miejscu postawić pytanie, czy w opracowywanych tekstach źródłowych przejawia się świadomość, że posłannictwo kapłana oraz całego Ludu Bożego kształtuje

Proszę o zapoznanie się z zagadnieniami i materiałami, które znajdują się w zamieszczonych poniżej linkach, oraz w książce „Obsługa diagnozowanie oraz naprawa elektrycznych

39. Sekularyzacja jest to zmniejszenie roli religii w społeczeństwie. Sekularyzacja Prus jest to wprowadzenie luteranizmu do Prus Książęcych. Unia Protestancka i Liga Katolicka.

Natomiast w przypadku akumulatorów o mniejszej pojemności jedynie w części sezonu grzewczego budynek może być ogrzewany w oparciu o wymianę ciepła pomiędzy akumulatorem

Nauczyciel pyta uczniów o lekturę Cesarz Ryszarda Kapuścińskiego. Jeśli jest ona znana któremuś z uczniów, informuje on pozostałą część klasy o władcy jakiego państwa