Szerző: KALMÁR Beáta , III. évfolyam

  Szerző: KALMÁR Beáta, III. évfolyam

Témavezető: Dr. MÉSZÁROS SZÉCSÉNYI Katalin, egyetemi tanár Intézmény: Újvidéki Egyetem, Természettudományi Kar Kémiai, Biokémiai és Környezetvédelmi Intézet, Analitikai Kémiai Tanszék, Újvidék

Az iparilag alkalmazott műanyagok legváltozatosabb, egyik legszélesebb felhasználási területű termékcsaládja.

Fizikai és kémiai tulajdonságok

A kiindulási anyagok megválasztásától függően (lineáris  vagy térhálós szerkezetű komponensek) nagyon különböző fizikai és kémiai tulajdonságaik lehetnek.

Égésükkor mérgező izocianátok szabadulhatnak fel, ami használatukat korlátozhatja.

Legfőbb felhasználási területük a poliuretánhabgyártás. A PUR-habokat nagy mennyiségben használják párnák, szőnyegalátétek, kárpitozott bútorok, szivacsok előállítására, csomagolóanyagként, illetve hőszigetelőként az építőiparban és hűtőgépekben. Jól ismert a purhab, ami jó üregkitöltő és  hőszigetelő tulajdonságamiatt többek között ablakkeretek tömítéséhez használatos.

Felhasználási terület

A poliaddíciós reakció jellemzői:- a reakcióban melléktermék nem keletkezik-a polimer összetétele megegyezik a

kiindulási polimerek összetételével- nem egyensúlyi folyamat- a termék mellett nincs szabad monomer-lépcsős mechanizmusú reakció, közel azonos

aktiválási energiájú lépésekkel

Poliuretán nanokompozit előállitása polikarbonát makrodiolok és szerves módosított montmorillonit nanorészecskék segítségével

uretán csopouretán csoportrt

„„hard” szegmenshard” szegmens „„soft” soft” szegmensszegmens„„hard” szegmenshard” szegmens

A szintézishez szükséges komponensekA szintézishez szükséges komponensek

HMDI HMDI – – Hexametilén-diizocianátHexametilén-diizocianát DBTDL – DBTDL – Dibutilón dilaurát Dibutilón dilaurát (katalizátor)(katalizátor)

BD – BD – 1,4-butándiol1,4-butándiolMD - Polikarbonát makrodiol

T6002 T6001 T5652 T5651 T5650J T4672 T4671 T4692 T4691

Mn 2000 1000 2000 1000 800 2000 1000 2000 1000

Szín, állagfehér,szilárd

fehér,szilárd

folyadék

folyadék

folyadék

folyadék

folyadék

fehér,szilárd

fehér,szilárd

OH, mg KOH/g

51-61100-120

51-61 111.4 130-150 45-56 109.9 51-61 100-120

Savassági fok

mg KOH/g≤0.05 ≤0.05 ≤0.05 ≤0.05 ≤0.05 ≤0.05 ≤0.05 ≤0.05 ≤0.05

Víztartalomm/m %

≤0.05 ≤0.05 ≤0.05 0.0052 ≤0.05 ≤0.05 0.0072 ≤0.05 ≤0.05

ViszkozitásmPa·s(50 oC)

6000-15000

1100-2300

7000-16000

1619600-2000

12000-25000

23883000-8000

500-1500

Olvadáspont, (oC)

40-50 ≤-5 5-15 50-60

pH érték Semleges Semleges Semleges Semleges

A polikarbonát makrodiolok (MD) általános tulajdonságai

Mintajellemzők

1 R1/7/1 r = 0* Katalizátor = 0 HS = 8%

2 R1/7/2 r = 0 Katalizátor = 0.005 HS=8%

3 R1/8/2 r = 0 Katalizátor = 0.005 HS=15%

4 R1/1 r = 0.3 Katalizátor = 0.005 HS=35%

5 R1/2 r = 0.4 Katalizátor = 0.005 HS=30%

6 R1/3/1 r = 0.5 Katalizátor = 0.005 HS=27%

7 R1/3/2 r = 0.5 Katalizátor = 0.01 HS=27%

8 R1/3/3 r = 0.5 Katalizátor = 0.0025 HS=27%

9 R1/3/4 r = 0.5 Katalizátor = 0.0025+1% bentonit HS=27%

10 R1/4/1 r = 1 Katalizátor = 0 HS=19%

11 R1/4/3 r = 1 Katalizátor = 0.01 HS=19%

12 R1/4/4 r = 1 Katalizátor = 0.025 HS=19%

13 R1/5 r = 2 Katalizátor = 0.005 HS=14%

14 R1/6/1 r = 10 Katalizátor = 0.005 HS=1%

15 R1/6/2 r = 10 Katalizátor = 0.005+1%bentonit HS=9%

* r = [OH]MD/[OH]BD

A komponensek TA görbéi: BD, HMDI

A komponensek TA görbéi: MD – T5651, A komponensek TA görbéi: MD – T5651, T5652T5652

A T5652 MAKRODIOLT TARTALMAZÓ ELASZTOMER TG ÉS

DSC GÖRBÉJE LEVEGŐBEN ÉS NITROGÉNBEN

A POLIMEREK DTG GÖRBÉI AZ r = [OH]MD/[OH]BD FÜGGVÉNYÉBEN

A MAKRODIOL TÍPUSÁNAK HATÁSA A POLIMER DEKOMPOZÍCIÓJÁRA

KÜLÖNBÖZŐ ÖSSZETÉTELŰ POLIMEREK TG GÖRBÉI

KÜLÖNBÖZŐ ÖSSZETÉTELŰ POLIMEREK DSC GÖRBÉI

BENTONIT HOZZÁADÁSÁNAK HATÁSA A POLIMER DEKOMPOZÍCIÓJÁRA

Összefoglalás

1. A makrodiol onszet hőmérséklete relatív magas, de az oldalláncok lehasadása már ~ 200 oC hőmérsékleten megkezdődik.

2. A polimerizáció az oldalláncokat stabilzálja, így az anyag hőállósága növekszik.

3. A csak makrodiolt tartalmazó polimerek hőállósága levegőben némileg alacsonyabb, mint nitrogénben.

4. A kemény és a puha szegmensek arányának változása a szegmentált poliuretánokban egyértelműen követhető a minták DTG-görbéin.

5. A T5651 és T5652 makrodiol komponensek jelenléte az elasztomerben észlelhető a megfelelő DTG görbék összehasonlításával.

6. A termikus módszerek alkalmazhatók a minőségellenőrzésben, így a szintézisben elkövetett hiba a termikus görbék segítségével egyértelműen megállapítható.

7. Alacsony makrodiol tartalmú elasztomerekben a bentonit hozzáadásának nincs kimutatható hatása sem az anyag hőállóságára, sem a hőbomlás mechanizmusára.