Recenzja. rozprawy doktorskiej mgr inż. Magdaleny Mazurek pt. Poli(estro-weglany i poliuretany

Transkrypt

1 WYDZIAŁ CHEMICZNY Katedra Technologii Polimerów Prof. dr hab. inż. Józef T. Haponiuk Gdańsk, Recenzja rozprawy doktorskiej mgr inż. Magdaleny Mazurek pt. Poli(estro-weglany i poliuretany otrzymywane z surowców odnawialnych pochodnych kwasu weglowego, Przedstawiona do recenzji rozprawa doktorska została wykonana pod kierunkiem prof. dr hab. Gabriela Rokickiego w Katedrze Chemii i Technologii Polimerów Wydziału Chemicznego Politechniki Warszawskiej. Rozprawa bardzo dobrze wpisuje się w osiągnięcia szkoły naukowej prof. Rokickiego, związane z badaniami nad poliwęglanami i poliolami do syntez poliuretanów, otrzymywanymi przy udziale pochodnych kwasu węgłowego. Rozprawa została przedłożona w formie zestawu 5 publikacji wraz z ogólnym wprowadzeniem literaturowym, przedstawieniem celu i strategii podejmowanych badań i przewodnikiem po przedstawionych publikacjach, będącym podsumowaniem wykonanych prac. Jako publikacje, które łącznie spełniają rolę rozprawy doktorskiej, Doktorantka przedstawiła następujące prace: 1. M. Mazurek, P. G. Parzuchowski, G. Rokicki Propylene carbonate as a source of carbonate units in the synthesis of elastomeric poly(carbonate-urethane)s and poly(ester-carbonate-urethane)s, J. Appl. Polym. Sci. 2014, 131, M. Mazurek, K. Tomczyk, M. Auguścik, J. Ryszkowska, G. Rokicki Influence of the soft segment length on the properties of water-cured poly(carbonate-urethane-urea)s Polym. Adv. Technol., 2015, 26, M. Mazurek, G. Rokicki Investigations on the synthesis and properties of biodegradable poly(ester-carbonate-urea-urethane)s Pol. J. Chem. Technol. 2013, 15, 4,

2 4. M. Mazurek, K. Tomczyk, G. Rokicki PET wastes utilization in the synthesis of aliphatic aromatic polyurethane elastomers Polym. Adv. Technol. 2014, 25, M. Mazurek, T. Bruliński, K. Tomczyk, P. G. Parzuchowski, Z. Florjańczyk, A. Plichta,G. Rokicki Aliphatic-aromatic poly(ester-carbonate)s obtained from simple carbonate esters, α,ω-aliphatic diols and dimethyl terephthalate J. Polym. Res. 02/2015; 22(34). We wszystkich pracach mgr inż. Magdalena Mazurek jest autorem korespondencyjnym. O jej wiodącej roli w opracowaniu przedstawionych publikacji zaświadcza Promotor, prof. Gabriel Rokicki. Wszyscy współautorzy przedłożyli oświadczenia wyszczególniające ich udział w przeprowadzonych badaniach, interpretacji wyników lub opracowaniu tekstu publikacji. Również z tych oświadczeń wynika wiodąca rola Doktorantki w gronie autorów poszczególnych publikacji. Rozprawy doktorskie, zwłaszcza te opracowywane w ramach studiów doktoranckich, powstają pod kierunkiem i nadzorem merytorycznym promotorów, dlatego moim zdaniem słuszne w przypadku mgr inż. Magdaleny Mazurek określenie roli Doktorantki jako wiodącej mogłoby być uzupełnione przez wykazanie, które prace wykonywała osobiście, gdyż recenzent w przewodzie doktorskim ocenia głównie rozprawę doktorską, a nie, jak w przewodzie habilitacyjnym, dorobek naukowy, organizacyjny i dydaktyczny. W tym miejscu chciałbym jednak podkreślić, że dorobek naukowy Doktorantki, jak na młodego pracownika nauki, jest znaczny i wartościowy i obejmuje 7 publikacji w czasopismach naukowych, 2 publikacje w materiałach konferencyjnych, 1 udzielony patent i 5 zgłoszeń patentowych. Doktorantka po wielokroć prezentowała wyniki swoich badań w formie ustnych wystąpień i komunikatów posterowych na międzynarodowych i krajowych konferencjach naukowych. Prace realizowane przez Doktorantkę były prowadzone w ramach kilku programów badawczych ważnych ze względów poznawczych i praktycznych, jak Exploring the shape-memory properties of carbonate based polyurethanes, Institute of Biomaterial Science (Teltow,Niemcy), Technologia otrzymywania biodegradowalnych poliestrów z wykorzystaniem surowców odnawialnych (BIOPOL - POIG /09), Materiały opakowaniowe nowej generacji

3 z tworzywa polimerowego ulegającego recyklingowi organicznemu (MARGEN (POIG /08), Materiały elastyczne do zastosowania w konstrukcjach implantu dysku międzykręgowego we współpracy z Wydziałem Inżynierii Materiałowej Politechniki Warszawskiej. (NR /2010) i Opracowanie syntezy oligowęglanodioli na bazie CO2, tlenku propylenu i 1,6-heksanodiolu do wytwarzania elastomerów i dyspersji poliuretanowych we współpracy z Grupą Azoty S.A. Udział w programach badawczych jest dowodem aktualności i atrakcyjności prowadzonych badań, a także kwalifikacji naukowych zespołów realizujących projekty, a tym samym także Doktorantki, co wykazała, jako wiodący autor publikacji, przedłożonych jako rozprawa doktorska. Rozprawa doktorska mgr inż. Magdaleny Mazurek została przedstawiona w formie opracowania obejmującego 132 strony, zawierającego streszczenie w języku polskim i angielskim, listę publikacji stanowiących podstawę rozprawy doktorskiej, wprowadzenie literaturowe (12 stron), w którym Doktorantka przedstawia poszczególne grupy polimerów pozostających w obszarze jej zainteresowań - poliuretany, alifatyczne oligowęglanole, alifatyczne kopoli(estro-węglany), aromatyczne kopoli(estro-węglany), kopoliestry alifatyczno-aromatyczne i surowce odnawialne stosowane w pracy doktorskiej, następnie cel pracy i strategię prowadzonych badań, przewodnik po publikacjach (13 stron), kopie 5 wymienionych wcześniej publikacji stanowiących podstawę rozprawy doktorskiej (62 strony), wnioski z przeprowadzonych badań i podsumowanie, oświadczenia współautorów publikacji oraz spis literatury (130 pozycji). Poli(weglanouretany) są znane ze swoich znakomitych właściwości mechanicznych, odporności na hydrolizę i biozgodności, jak np. komercyjny Biomate. Szerokie możliwości opracowywania nowych typów tych polimerów wynika z różnorodności substratów, możliwych do wykorzystania w syntezach tych polimerów. Segmentowa budowa tych polimerów jest decydująca o ich właściwościach fizycznych, dlatego tak istotne było podjęcie przez Doktorantkę badań nad syntezą i zależnościami pomiędzy strukturą chemiczną i fizyczną segmentów elastycznych i sztywnych badanych poliestro(weglanouretanów), poli(estro-węglano-uretanów) i poli(estrowęglanów). Ważnym osiągnieciem Doktorantki w zakresie badania segmentów elastycznych

4 poliuretanów jest określenie wpływu długości łańcucha węglowodorowego pomiędzy ugrupowaniami węglanowymi w oligomerolach na strukturę oraz fizyczne, termiczne i mechaniczne właściwości poliuretanów otrzymywanych z udziałem tych oligomeroli. W odniesieniu do segmentów sztywnych, tworzonych przez reszty izocyjanianów i przedłużaczy łańcuchów Doktorantka scharakteryzowała i porównała rezultaty stosowania alifatycznych diizocyjanianów, diizocyjanianiu heksametylenu (HDI) i cyklicznego diizocyjanianu isoforonu (HDMI) na strukturę i właściwości mechaniczne i termiczne poli(estro-węglanouretanów), wyjaśniła wykazane zależności różnicami w zdolności do krystalizacji i separacji fazowej. Badała degradację hydrolityczną i enzymatyczną (poliestro-weglano-uretanów) zawierających w strukturze segmentów elastycznych reszty kwasu bursztynowego lub adypinowego i wykazała, ze szybkości biodegradacji tych polimerów decyduje stosunek molowy jednostek estrowych do jednostek węglanowych. Istotnym osiągnięciem uzyskanym z udziałem Doktorantki jest opracowanie metody syntezy elastomerów poliuretanowych z wykorzystaniem odpadowego PET. Otrzymano nowy materiał o bardzo dobrych właściwościach wytrzymałościowych, alifatyczno-aromatyczny poli(tereftalan-coweglan tetrametylenu), o potencjalnym zastosowaniu jako materiał opakowaniowy podatny na biodegradacje, a także jako modyfikator udarności innych polimerów. Na podstawie przedstawionego materiału publikacyjnego stwierdzam, że Doktorantka wykazała się umiejętnością dobrego, twórczego planowania doświadczeń, prowadzących w kierunku otrzymywania nowych materiałów o korzystnych właściwościach użytkowych. Wszystkie przedstawione prace wyróżniają się ze względu na profesjonalność przeprowadzonych prac związanych z syntezą nowych oligomerów i polimerów i ich dokładnie scharakteryzowanie metodami spektroskopii FTIR i IR. Prace będące podstawą rozprawy doktorskiej podlegały procesowi recenzowania i zostały opublikowane w uznanych czasopismach naukowych i są ogólnie dostępne, stąd nie uważam za zasadne ich szczegółowe omawianie. W podsumowaniu bardzo dobrze oceniam recenzowaną

5 rozprawę doktorską ze względu na zawartość nowości naukowych i jakość wykonanych prac nad syntezą i badaniem właściwości nowych materiałów polimerowych otrzymywanych z udziałem pochodnych kwasu węglowego. W trakcie dyskusji podczas rozprawy doktorskiej chciałbym poprosić Doktorantkę o odniesienie się do następujacych zagadnień: Szereg uzyskanych produktów wykazuje częściową krystalizację segmentów elastycznych. Jak jest przebieg krystalizacji pierwotnej i wtórnej w tych przypadkach i jakie ma to znaczenie dla określenia kierunków zastosowań tych polimerów? W pracy (P2) Toughness measurements were investigated with Shores durometer. Czy to jest właściwe? Stopień separacji fazowej określano na podstawie zawartości grup karbonylowych związanych z grupami NH poprzez wiązania wodorowe. Strukturę fazową najlepiej charakteryzują badania metodami mikroskopii elektronowej lub mikroskopii sił atomowych. Czy nie było możliwości przeprowadzenia takich badań? Jakie są warunki i ograniczenia stosowania metody DMA do określenia gęstości usieciowania elastomerów? W jakim stopniu zostały uwzględnione w pracy? Jakie materiały są uznawane za biodegradowalne w świetle stosowanych norm, czy otrzymane materiały spełniają odpowiednie normy w tym względzie? Stwierdzam, że przedłożona do oceny rozprawa spełnia ustawowe i zwyczajowe kryteria stawiane rozprawom doktorskim i wnoszę do Rady Wydziału Chemicznego Politechniki Warszawskiej o dopuszczenie mgr inż. Magdaleny Mazurek do dalszych etapów przewodu doktorskiego.

6 Wnioskuję także o wyróżnienie rozprawy doktorskiej mgr inż. Magdaleny Mazurek ze względu na: Opublikowanie wyników pracy w postaci 5 publikacji w czasopismach o uznanym poziomie naukowym ( w tym 4 z listy filadelfijskiej); Zaprojektowanie i otrzymanie nowych materiałów mogących znaleźć zastosowania praktyczne; Udział w 1 patencie i 5 zgłoszeniach patentowych; Aktywność naukową Doktorantki wykazaną w okresie studiów doktoranckich.