Elastomery poliuretanowe, w oparciu o 1,6-heksametylenodiizocyjanian modyfikowane POSS – wpływ architektury na wybrane właściwości fizykochemiczne
Wariant tytułu
Polyurethane elastomers on basis of 1,6-hexamethylene diisocyanate modified with POSS – the effect of chemical architecture on selected physicochemical properties
Praca dotyczy syntezy i charakterystyki elastomerów poliuretanowych modyfikowanych trzema rodzajami POSS. Do syntezy użyto diizocyjanianu heksametylenu (HDI), glikolu polioksytetrametylenowego (PTMG) o trzech różnych długościach łańcucha, oraz 1,4-butanodiolu (BDO) jako przedłużacza łańcucha. W pracy określono warunki stabilności dyspersji POSS w PTMG oraz efekty zachodzące podczas krystalizacji dyspersji. Za pomocą FTIR udowodniono pełne przereagowanie POSS z izocyjanianem w bezpośredniej reakcji oraz podczas syntezy materiałów hybrydowych. Określono wpływ POSS na stopień krystaliczności i wyjaśniono silną krystaliczność segmentów HDI-BDO. Określono wpływ POSS na poszczególne sygnały na WAXD. Badania SEM ujawniły struktury obecne na WAXD odpowiedzialne za morfologię powierzchni. Najbardziej interesującym pod względem morfologii, był wiszący PHI-POSS, którego obecność powodowała powstawanie porów na powierzchni próbki. Za pomocą mapowania EDS ujawniono dezorganizację silnie krystalicznych segmentów sztywnych HDI-BDO poprzez obecność POSS w małych stężeniach i dalszą krystalizację układów HDI-POSS przy większych stężeniach. Obecność krystalitów POSS miała wpływ na utworzenie hydroksyapatytu) na powierzchni materiałów o największych stężeniach POSS, zaś struktury samoorganizacyjne wymuszone przez PHI-POSS powodowały silniejsze związanie tej warstwy z powierzchnią. Badano również właściwości termiczne otrzymanych kompozytów i stwierdzono, że najlepsze właściwości osiągnięto dla materiału o najwyższej zawartości PHI-POSS, którą analizowano metodami sprzężonymi TG/FTIR/QMS.
The work concerns the synthesis and characterization of polyurethane elastomers modified with three types of POSS. Hexamethylene diisocyanate (HDI), polyoxytetramethylene glycol (PTMG) with three different chain lengths, and 1,4-butanediol (BDO) as a chain extender were used for the synthesis. The paper describes the conditions for the stability of POSS dispersion in PTMG and the effects occurring during the crystallization of the dispersion. The complete conversion of POSS with isocyanate in direct reaction and during the synthesis of hybrid materials was proved using FTIR. The influence of POSS on the degree of crystallinity was determined, and the strong crystallinity of HDI-BDO segments was explained. The effect of POSS on individual signals on WAXD was determined. SEM studies revealed the structures present on WAXD responsible for the surface morphology. The most interesting in terms of morphology was the hanging PHI-POSS, which caused the formation of pores on the sample's surface. Using EDS mapping, disorganization of the highly crystalline rigid HDI-BDO domains was revealed by the presence of POSS at low concentrations and further crystallization of HDI-POSS systems at higher concentrations. The presence of POSS crystallites influenced the formation of hydroxyapatite) on the surface of materials with the highest concentrations of POSS, and the self-organization structures forced by PHI-POSS resulted in a stronger bond of this layer to the surface. The thermal properties of the obtained composites were also tested, and it was found that the best properties were achieved for the material with the highest PHI-POSS content, which was analyzed with the coupled TG / FTIR / QMS methods.
Wydział
Wydział Inżynierii i Technologii Chemicznej
Status pracy dyplomowej
po obronie
Licencja
Licencja PK
Prawa dostępu
Zasób dostępny dla zalogowanych użytkowników lub z komputerów w domenie PK
