POLIMERY 2008, 53, nr JANUSZ DATTA, MICHA ROHN

Podobne dokumenty
Oligouretanole otrzymane w wyniku glikolizy pianki poliuretanowej jako pó³produkty do wytwarzania lanych elastomerów uretanowych

DZIA 4. POWIETRZE I INNE GAZY

Recykling surowcowy odpadowego PET (politereftalanu etylenu)

W³aœciwoœci mechaniczne oraz przewodnictwo sta³ych elektrolitów poliuretanowych w zale noœci od metody ich otrzymywania i zawartoœci LiClO 4

DZIA 3. CZENIE SIÊ ATOMÓW

2. Charakterystyka materia³ów u ytych do badañ

ADUNEK RODZAJ ZAGRO ENIA OCHRONA OSOBISTA PODSTAWOWE CZYNNOήI KIEROWCY DODATKOWE I SPECJALNE CZYNNOήI KIEROWCY PO AR PIERWSZA POMOC INFORMACJE

Stechiometria równań reakcji chemicznych, objętość gazów w warunkach odmiennych od warunków normalnych (0 o C 273K, 273hPa)

Właściwości materii - powtórzenie

Materiały poliuretanowe

1. Wstêp Charakterystyka linii napowietrznych... 20

Rodzaje biomasy wykorzystywane na cele energetyczne:

NANOKOMPOZYTY ETEROURETANOWE Z MODYFIKOWANĄ NANOKRZEMIONKĄ DO ZASTOSOWAŃ MEDYCZNYCH

Glikoliza odpadów poliuretanowych

Cena odpadu netto z opłatą

Od redakcji. Symbolem oznaczono zadania wykraczające poza zakres materiału omówionego w podręczniku Fizyka z plusem cz. 2.

Szczegółowe informacje na temat gumy, rodzajów gumy oraz jej produkcji można znaleźć w Wikipedii pod adresem:

SYMULACJA STOCHASTYCZNA W ZASTOSOWANIU DO IDENTYFIKACJI FUNKCJI GÊSTOŒCI PRAWDOPODOBIEÑSTWA WYDOBYCIA

WZORU UŻYTKOWEGO EGZEMPLARZ ARCHIWALNY. d2)opis OCHRONNY. (19) PL (n) Centralny Instytut Ochrony Pracy, Warszawa, PL

UCHWAŁA Nr 217 RADY MINISTRÓW. z dnia 24 grudnia 2010 r. w sprawie Krajowego planu gospodarki odpadami 2014

Postêp w dziedzinie oznaczania mykotoksyn

Politechnika Rzeszowska Katedra Technologii Tworzyw Sztucznych. Synteza kationomeru poliuretanowego

SRC. Przepustnice systemu ró nicowania ciœnienia. Przeznaczenie

Recykling surowcowy odpadowego PET (politereftalanu etylenu)

PL B BUP 19/04. Sosna Edward,Bielsko-Biała,PL WUP 03/10 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11)

1. Wstêp. 2. Metodyka i zakres badañ WP YW DODATKÓW MODYFIKUJ CYCH NA PODSTAWOWE W AŒCIWOŒCI ZAWIESIN Z POPIO ÓW LOTNYCH Z ELEKTROWNI X

Materiały z przeróbki opon w nawierzchniach asfaltowych

PRAWA ZACHOWANIA. Podstawowe terminy. Cia a tworz ce uk ad mechaniczny oddzia ywuj mi dzy sob i z cia ami nie nale cymi do uk adu za pomoc

POMIAR STRUMIENIA PRZEP YWU METOD ZWÊ KOW - KRYZA.

Badania wybranych w³aœciwoœci mechanicznych wyrobów z poliamidów i innych tworzyw konstrukcyjnych (uzupe³nienie)

KONKURS CHEMICZNY DLA UCZNIÓW GIMNAZJÓW

Wp³yw celulozy na w³aœciwoœci mechaniczne i termomechaniczne wulkanizatów wytworzonych z mieszanek kauczuku naturalnego z jej udzia³em

(12)OPIS PATENTOWY. (74) Pełnomocnik:

Synteza oraz w³aœciwoœci termiczne i aplikacyjne anionomerów poli(uretanowo-dimetylosiloksanowych)

Informacje uzyskiwane dzięki spektrometrii mas

System wizyjny do wyznaczania rozp³ywnoœci lutów

Modyfikacje betonu dodatkiem rozdrobnionego polipropylenu

4.1. Transport ISK SKIERNIEWICE, PL

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11)

BADANIA DYNAMICZNE POLIURETANOWYCH ELA- STOMERÓW MIKROPOROWATYCH DYNAMIC TESTING OF MICROCELLULAR POLYURE- THANE ELASTOMERS

Zawory elektromagnetyczne typu PKVD 12 20

Olej rzepakowy, jako paliwo do silników z zapłonem samoczynnym

PROWADZ CEGO ZAK AD O ZWI KSZONYM RYZYKU WYST PIENIA POWA NEJ AWARII PRZEMYS OWEJ

wêgiel drewno

EA16, EB16, EA17, EA19, EA12 TABLICOWE MIERNIKI ELEKTROMAGNETYCZNE Amperomierze i woltomierze PKWiU

BLOK PRZYGOTOWANIA SPRÊ ONEGO POWIETRZA G3/8-G1/2 SERIA NOVA trójelementowy filtr, zawór redukcyjny, smarownica

S³awomir Wysocki*, Marta Wysocka*, Danuta Bielewicz*

Bogus³aw KRÓLIKOWSKI. Instytut In ynierii Materia³ów Polimerowych i Barwników Toruñ, ul. M. Sk³odowskiej-Curie 55

PADY DIAMENTOWE POLOR

PRZEKŁADNIKI PRĄDOWE Z OTWOREM OKRĄGŁYM TYPU ASR PRZEKŁADNIKI PRĄDOWE NA SZYNÊ SERII ASK PRZEKŁADNIKI PRĄDOWE Z UZWOJENIEM PIERWOTNYM TYPU WSK

POLIMERY 2009, 54, nr JUSTYNA KUCIÑSKA-LIPKA ), HELENA JANIK, ADOLF BALAS

Automatyzacja pakowania

NAGRZEWNICE WODNE DO KANA ÓW OKR G YCH- TYP WNO. Zastosowanie: Ogrzewanie powietrza w instalacjach klimatyzacyjnych i wentylacyjnych

Akcesoria: OT10070 By-pass ró nicy ciœnieñ do rozdzielaczy modu³owych OT Izolacja do rozdzielaczy modu³owych do 8 obwodów OT Izolacja do r

Kuratorium Oświaty w Lublinie

Karta charakterystyki preparatu niebezpiecznego - Pasta pielęgnacyjna WOCA

Sprawdzian wiadomości z przyrody w klasie VI WNIKAMY W GŁĄB MATERII

Poli(estro-węglany) i poliuretany otrzymywane z surowców odnawialnych - pochodnych kwasu węglowego

Proste struktury krystaliczne

1 FILTR. Jak usun¹æ 5 zanieczyszczeñ za pomoc¹ jednego z³o a? PROBLEMÓW Z WOD ROZWI ZUJE. NOWATORSKIE uzdatnianie wody 5 w 1

Dysza Olejowa OD. Karta katalogowa OEM. Listopad 1997

Powszechność nauczania języków obcych w roku szkolnym

OSTRZA LUTZ DO CIÊCIA FOLII SPECJALISTYCZNE OSTRZA DO SPECJALNEJ FOLII

Materiały poliuretanowe / redakcja naukowa Aleksander Prociak, Gabriel Rokicki, Joanna Ryszkowska. wyd. 1, 1 dodr. Warszawa, 2016.

Morfologia, w³aœciwoœci mechaniczne i termiczne elastycznych pianek poliuretanowych modyfikowanych glinokrzemianami warstwowymi

Karta charakterystyki Zgodnie z 1907/2006/WE, Artykuł 31 Data druku: Data aktualizacji: Smarowanie. jak wyżej.

SST SZCZEGÓŁOWE SPECYFIKACJE TECHNICZNE.

Wersje zarówno przelotowe jak i k¹towe. Zabezpiecza przed przep³ywem czynnika do miejsc o najni szej temperaturze.

SUBSTANCJE ZUBOŻAJĄCE WARSTWĘ OZONOWĄ

NAGRZEWNICE WODNE DO KANA ÓW PROSTOK TNYCH - TYP WN. Zastosowanie: Ogrzewanie powietrza w instalacjach wentylacyjnych i klimatyzacyjnych

18 TERMODYNAMIKA. PODSUMOWANIE

Poliuretany modyfikowane funkcjonalizowanym silseskwioksanem synteza i w³aœciwoœci

BADANIA WYTRZYMA OŒCI NA ŒCISKANIE PRÓBEK Z TWORZYWA ABS DRUKOWANYCH W TECHNOLOGII FDM

TEMATY PRAC DYPLOMOWYCH KATEDRA TECHNOLOGII POLIMERÓW

Adres strony internetowej, na której Zamawiający udostępnia Specyfikację Istotnych Warunków Zamówienia:

Materiały informacyjne

ANALIZA STANU GOSPODARKI ODPADAMI KOMUNALNYMI NA TERENIE GMINY PSARY ZA 2015 ROK


DACHÓWKA CEMENTOWA PROFIL S

PROPERTIES OF POLYURETHANE CARBAMIDE MADE BY PREPOLYMER METHOD

Rodzaje i metody kalkulacji

Gospodarowanie odpadami w laboratoriach badawczych

Stopy tytanu. Stopy tytanu i niklu 1

DE-WZP JJ.3 Warszawa,

TABLICOWE MIERNIKI ELEKTROMAGNETYCZNE TYPU EA16, EB16, EA17, EA19, EA12. PKWiU Amperomierze i woltomierze DANE TECHNICZNE

ECO RAIN MATA NAWADNIAJ CA

W³aœciwoœci termiczne i palnoœæ chlorosulfonowanego polietylenu

Ogólne Warunki Ubezpieczenia PTU ASSISTANCE I.

Zarządzanie Produkcją II

Ćwiczenie: "Ruch harmoniczny i fale"

WPŁYW WARUNKÓW UTWARDZANIA I GRUBOŚCI UTWARDZONEJ WARSTEWKI NA WYTRZYMAŁOŚĆ NA ROZCIĄGANIE ŻYWICY SYNTETYCZNEJ

TLENEK WAPNIA JAKO KATALIZATOR W PROCESIE PIROLIZY OSADÓW ŚCIEKOWYCH

OBRÓBKA CIEPLNA SILUMINU AK132

Spektroskopia UV-VIS zagadnienia

Opracowanie technologii wytwarzania rdzeni łopatek turbin gazowych i turbosprężarek metodą wtrysku wysokociśnieniowego

Spis treœci. 1. Ogólna charakterystyka produktu Warianty zastosowania Uszczelnianie p³yt. 3. Dostêpne formaty p³yt...

+ + Struktura cia³a sta³ego. Kryszta³y jonowe. Kryszta³y atomowe. struktura krystaliczna. struktura amorficzna

N O W O Œ Æ Obudowa kana³owa do filtrów absolutnych H13

PA39 MIERNIK przetwornikowy MOCY

Gdynia: Księgowość od podstaw Numer ogłoszenia: ; data zamieszczenia: OGŁOSZENIE O ZAMÓWIENIU - usługi

Transkrypt:

POLIMERY 8, 53, nr 11 12 871 JANUSZ DATTA, MICHA ROHN Politechnika Gdañska Wydzia³ Chemiczny Katedra Technologii Polimerów ul. Narutowicza 11/12, 8-952 Gdañsk e-mail: datta@urethan.chem.pg.gda.pl Budowa, stabilnoœæ termiczna i w³aœciwoœci mechaniczne poliuretanów na podstawie glikolizatu odpadowej pianki poliuretanowej uzyskanego przy u yciu 1,6-heksanodiolu jako glikolu Streszczenie W wyniku glikolizy odpadowej pianki poliuretanowej za pomoc¹ 1,6-heksanodiolu (HDO) otrzymano glikolizat zakoñczony grupami hydroksylowymi o lepkoœci umo liwiaj¹cej dalszy jego przerób. Poliuretany (PUR) syntetyzowano metod¹ prepolimerow¹ z diizocyjanianu difenylenometanu (MDI) i glikolizatu, a nastêpnie (bez stosowania katalizatorów) przed³u ano ³añcuch uzyskanego prepolimeru diizocyjanianowego 1,4-butanodiolem (BDO), glikolem etylenowym (GE) lub HDO. Szczegó³owo przeanalizowano widma FT-IR zarówno próbek PUR (rys. 1), jak i gazowych produktów ich rozk³adu w temp. do 9 o C. Metod¹ analizy termograwimetrycznej okreœlono odpornoœæ ciepln¹ PUR w temp. ok. 3 o C ubytek masy wynosi³ 5 %. Scharakteryzowano równie w³aœciwoœci mechaniczne przy rozci¹ganiu oraz œcieralnoœæ i gêstoœæ PUR. S³owa kluczowe: odpadowe pianki, glikolizaty, poliuretany, synteza, w³aœciwoœci u ytkowe. STRUCTURE, THERMAL STABILITY AND MECHANICAL PROPERTIES OF POLYURETHANES BASED ON GLYCOLYSATE FROM POLYURETHANE FOAM WASTE, PREPARED WITH USE OF 1,6-HEXANEDIOL AS A GLYCOL Summary The glycolysis of polyurethane foam waste with use of (MDI) and 1,6-hexanediol (HDO) results in glycolysate with hydroxyl end groups and viscosity allowing the further processing. Polyurethanes (PUR) were synthesized by prepolymer method from diphenylmethane diisocyanate and glycolysate and then the chain of obtained diisocyanate prepolymer was extended with 1,4-butanediol (BDO), ethylene glycol (GE) or HDO (Table 1). FTIR spectra of PUR samples (Fig. 1) as well as gaseous products of their decomposition at temp. up to 9 o C (Fig. 3 and 4, Table 2) were analyzed in detail. Thermal stability of PUR has been determined by thermogravimetry (Fig. 2). At temperature about 3 o C weight loss equals 5 %. Tensile properties (Table 3), abrasion and density of PUR were also characterized. Key words: waste foams, glycolysates, polyurethanes, syntheses, functional properties. Wraz z rosn¹c¹ produkcj¹ i zu yciem tworzyw wielkocz¹steczkowych coraz wiêkszym problemem s¹ odpady tej grupy materia³ów. W obliczu du ego zanieczyszczenia œrodowiska oraz ograniczonych iloœci surowców chemicznych i rosn¹cych ich cen, recykling tych tworzyw nabiera szczególnie du ego znaczenia [1, 2]. Recykling materia³ów polimerowych, mimo i wymaga stosunkowo niewielkich nak³adów energetycznych w porównaniu z recyklingiem szk³a b¹dÿ metali, napotyka jednak na wiele przeszkód o charakterze zarówno technicznym, jak i prawnym; w tym drugim przypadku wynikaj¹ one z miêdzynarodowych ustaleñ dotycz¹cych limitów iloœciowych odpadów przeznaczonych do utylizacji. Wiêkszoœæ odpadów tworzywowych stanowi mieszaninê ró nych materia³ów, czêsto zanieczyszczonych innymi odpadami, np. komunalnymi [3, 4].Przeróbtakichodpadówwymagaodpowiednich technik sortowania i oczyszczania. Problem ten w mniejszym stopniu dotyczy recyklingu odpadów poprodukcyjnych i pou ytkowych o znanym sk³adzie, np. pochodz¹cych z rozbiórki samochodów konkretnej marki [5]. Obecnie wiele nowych wyrobów projektuje siê z uwzglêdnieniem koniecznoœci ich utylizacji (powtórnego wykorzystania) po zakoñczeniu u ytkowania. Konstrukcje takich wyrobów zapewniaj¹ ³atwy demonta, a materia³y konstrukcyjne dobiera siê tak, aby mo na je by³o poddawaæ recyklingowi [6 8]. Utylizacja poliuretanów (PUR) polega na zagospodarowaniu odpadów zarówno poprodukcyjnych, jak i pou ytkowych do innych celów z zastosowaniem jedynie rozdrabniania i, ewentualnie, oczyszczania jako operacji przygotowawczych. Tak przygotowane odpady mog¹ byæ stosowane jako wype³nienia opakowañ nara onych na wstrz¹sy, wype³nienia poduszek, materacy itp.

872 POLIMERY 8, 53, nr 11 12 Rozdrobnione pianki sztywne stosuje siê te jako adsorbery olejów, paliw i innych cieczy rozlanych w wyniku wypadków losowych [9 11]. Adsorbery takie mog¹ byæ wykorzystane luzem jako proszek lub w workach do rozk³adania na ziemi. Mo na u ywaæ tak e sprasowanych p³yt, które s¹ trudniej rozwiewane przez wiatr, b¹dÿ proszku w rêkawach do rozk³adania w wodzie. Omawiane adsorbery charakteryzuj¹ siê wiêksz¹ ch³onnoœci¹ ni piasek i trociny a koszty ich utylizacji s¹ mniejsze ni piasku. Firma Isola sprzedaje pod nazw¹ handlow¹ Thermogran zaprawy izolacyjne, poziomuj¹ce i wyg³uszaj¹ce, w których jako nape³niacz wykorzystano rozdrobnion¹ piankê poliuretanow¹. Zaprawy charakteryzuj¹ siê niewielk¹ mas¹, dobr¹ izolacyjn¹ charakterystyk¹ termiczn¹ i akustyczn¹ oraz ³atwoœci¹ przygotowania [12]. Procesy stanowi¹ce recykling surowcowy PUR mo na podzieliæ na dwie grupy: dekompozycja prowadz¹ca do powstawania surowca lub surowców bezpoœrednio przydatnych do otrzymywania poliuretanów oraz g³êboka przeróbka chemiczna, w których wyniku uzyskuje siê surowce petrochemiczne. Do pierwszej grupy zalicza siê hydrolizê, aminolizê, fenolizê i glikolizê. Produktami hydrolizy i aminolizy mog¹ byæ, odpowiednio, poliole u yte do produkcji PUR oraz diaminy bêd¹ce pochodnymi wykorzystanych diizocyjanianów. Proces hydrolizy wymaga wysokich wartoœci ciœnienia i temperatury [1, 2]. Roztwarzanie poliuretanów w fenolach (fenoliza) prowadzi do powstania produktów oligomerycznych, które mog¹ zostaæ wykorzystane do otrzymywania modyfikowanych ywic fenolowych o zwiêkszonej elastycznoœci. Wszystkie te trzy procesy nie znalaz³y jednak dotychczas zastosowania na skalê przemys³ow¹ ze wzglêdów zarówno technologicznych, jak i ekonomicznych. Jedynym wykorzystywanym w przemyœle procesem recyklingu surowcowego jest glikoliza, której szczegó³owy opis przedstawiliœmy ju uprzednio w postaci przegl¹dów literatury [13, 14]. Procesy g³êbokiej przeróbki chemicznej obejmuj¹ zgazowanie, pirolizê oraz uwodornienie. Stosuje siê je np. do otrzymywania gazu syntezowego, wêglowodorów b¹dÿ paliw. W procesach tych wykorzystuje siê specjalnie posortowane i przygotowane odpady ró nych tworzyw polimerowych, w tym tak e PUR [4]. Celem naszej obecnej pracy, stanowi¹cej kontynuacjê badañ opisanych w [15], by³o otrzymanie glikolizatu z odpadowych pianek poliuretanowych z zastosowaniem 1,6-heksanodiolu jako czynnika glikolizuj¹cego oraz próba wykorzystania glikolizatu w syntezie poliuretanów. Materia³y CZÊŒÆ DOŒWIADCZALNA Odpadowa, miêkka pianka poliuretanowa o gêstoœci 25 kg/m 3 ; glikol 1,4-butylenowy (BDO, producent BASF, Niemcy); glikol etylenowy (GE, producent POCh, Gliwice); heksano-1,6-diol (HDO, producent DuPont, USA); octan potasu (katalizator glikolizy, producent POCh, Gliwice); kwas ortofosforowy cz., 75-proc. (inhibitor, producent POCh, Gliwice); 4,4 -diizocyjanian difenylenometanu (MDI, producent Borsdochem, Wêgry) przed u yciem MDI umieszczano na 24 h w cieplarce o temp. ok. 5 o C, po czym stopiony diizocyjanian dwukrotnie filtrowano; tak przygotowany, wykorzystywany w syntezach PUR diizocyjanian mia³ postaæ klarownej cieczy. Otrzymywanie glikolizatu Prowadzono glikolizê uk³adu, w którym stosunek masowy odpadowa pianka PUR/HDO wynosi³ 1/1; jako katalizatora u ywano octanu potasu w iloœci,5 % mas. w przeliczeniu na iloœæ pianki. Po wprowadzeniu do reaktora glikolu i katalizatora, mieszaninê ogrzewano do temp. 245 o C i rozpoczynano za³adunek pianki; dozowano j¹ przy tym z tak¹ szybkoœci¹, aby mo liwe by³o mieszanie zawartoœci reaktora. Czas dozowania wynosi³ 52 min. Po wprowadzeniu pianki mieszaninê reakcyjn¹ utrzymywano w temp. 23 245 o C w ci¹gu 18 min, po czym zawartoœæ reaktora sch³adzano, produkty ciek³e przelewano do naczynia szklanego i pozostawiano na okres 24 h w celu sedymentacji cz¹stek sta- ³ych i ewentualnego rozdzielenia siê faz. Ostatni¹ operacjê stanowi³a dekantacja glikolizatu. Uzyskany glikolizat charakteryzowa³ siê nastêpuj¹cymi w³aœciwoœciami: liczba hydroksylowa 168 mg KOH/g, ciê ar cz¹steczkowy 6, lepkoœæ w temp. 5 o C 29 mpa s. W trakcie wczeœniejszych prób stwierdziliœmy, e glikoliza pianki PUR prowadzona bez dodatku katalizatora przebiega w znacznie d³u szym czasie i z utworzeniem wiêkszej iloœci osadu, co prawdopodobnie jest wynikiem niepe³nej glikolizy. W temp. < 1 o C nastêpuje wówczas jedynie czêœciowy rozk³ad PUR pozostaje bardzo du a iloœæ nieprzereagowanej pianki. Synteza poliuretanów Poliuretany otrzymywano metod¹ prepolimerow¹, w niewielkiej skali w pojemniku polipropylenowym. Na pierwszym etapie do odwa onej iloœci glikolizatu dodawano, intensywnie mieszaj¹c, odwa on¹ iloœæ MDI zachowuj¹c przy tym we wszystkich szar ach sta³y stosunek molowy NCO:OH = 2:1. Reakcjê prowadzono w temp. 7 8 o C. Po kilku minutach, kiedy koñczy³ siê najbardziej egzotermiczny jej etap, pojemnik z prepolimerem umieszczano w szklanym reaktorze i obni ano ciœnienie w celu odgazowania produktu. Utrzymywano przy tym temperaturê w granicach 7 8 o C, okresowo podwy szaj¹c ciœnienie w reaktorze do 8 Pa i

POLIMERY 8, 53, nr 11 12 873 jednoczeœnie intensywnie mieszaj¹c jego zawartoœæ. Po ok. min do uk³adu dodawano, tak e intensywnie mieszaj¹c, kwas ortofosforowy (inhibitor chroni¹cy przed utlenianiem) w iloœci ok.,3 % mas. w przeliczeniu na prepolimer (za³o ony sta³y stosunek molowy NCO:OH = 1,5:1). Nastêpnie oznaczano zawartoœæ grup NCO w tym produkcie (P NCO ) i obliczon¹ na tej podstawie iloœæ przed³u acza wprowadzano, intensywnie mieszaj¹c, do prepolimeru. Wreszcie, zawartoœæ pojemnika wylewano do formy umieszczonej na p³ycie grzejnej o temp. 8 o C. Metodyka badañ Zawartoœæ grup NCO w prepolimerze oznaczano w sposób opisany w [15]. Widma IR PUR z glikolizatów rejestrowano za pomoc¹ spektrometru FT-IR Thermo Electron Corporation Nicolet 87 wyposa onego w przystawkê Specac Golden Gate i przystawkê ATR jednoodbiciow¹ z kryszta³em diamentowym; rozdzielczoœæ widma wynosi³a 4 cm -1 (64 skanowania). Analizê termograwimetryczn¹ PUR prowadzono w aparacie Netzsch TG 9. Próbki ogrzewano w atmosferze argonu w temp. od o C do 5 o C z szybkoœci¹ 1 o C/min. Z termogramów odczytano wartoœci T 5 % i T 1 % (temperatura odpowiadaj¹ca, odpowiednio, 5-proc. lub 1-proc. ubytkowi masy), a z krzywej DTG odczytywano wartoœci temperatury, w której ubytek masy zachodzi z najwiêksz¹ szybkoœci¹. Produkty gazowe powstaj¹ce podczas termicznego rozk³adu próbek analizowano za pomoc¹ spektrometru FT-IR sprzê onego z termowag¹. Na podstawie widm okreœlono g³ówne produkty rozk³adu oraz porównano intensywnoœæ ich wydzielania w ró nej temperaturze. Wytrzyma³oœæ na rozci¹ganie (TS b ) oraz wyd³u enie wzglêdne przy zerwaniu wg PN-ISO 37:1998 mierzono stosuj¹c uniwersaln¹ maszynê wytrzyma³oœciow¹ Zwick typ Z. Próbki o wymiarach 8 1 ok. 2 mm wycinano wykrojnikiem; badano po trzy próbki ka dego rodzaju poliuretanu. Œcieralnoœæ okreœlano za pomoc¹ aparatu Schoppera Scholbacha, a stosowane do tego celu próbki w kszta³cie œciêtych sto ków (po 3 w odniesieniu do ka - dego rodzaju PUR) uzyskiwano za pomoc¹ wykrojnika wbudowanego w aparat. Gêstoœæ PUR oznaczano przy u yciu wagi Westphala Mohra u ywaj¹c wody destylowanej jako cieczy imersyjnej. elastomerów (PUR1 i PUR2), odpowiadaj¹ce ró nej zawartoœci grup NCO w prepolimerze (9,2 % lub 1,7 %) otrzymano z wykorzystaniem glikolizatu GL1.6 o ciê arze cz¹steczkowym 67; przed³u aczem ³añcucha prepolimeru by³ tu BDO. Kolejne trzy próbki (PUR3 PUR5) otrzymano z prepolimeru o takie samej zawartoœci grup NCO (1, %), wykorzystuj¹c do syntezy glikolizat GL2.6 o ciê arze cz¹steczkowym oraz jako przed³u- acze EG, BDO i HDO. T a b e l a 1. Sk³adniki u yte w syntezie poliuretanów z glikolizatu T a b l e 1. Components used in syntheses of polyurethanes obtained from glycolysate Symbol próbki sk³adnik poliolowy *) Prepolimer Przed³u anie inhibitor/ czas dodania **) P NCO, % przed³u acz PUR1 GL1.6 H3PO4/13 min 9,2 BDO PUR2 GL1.6 H3PO4/13 min 1,7 BDO PUR3 GL2.6 H3PO4/25 min 1, EG PUR4 GL2.6 H3PO4/25 min 1, BDO PUR5 GL2.6 H 3 PO 4 /25 min 1, HDO ) Symbole por. tekst. ) Czas dodania inhibitora liczony od chwili zmieszania glikolizatu z MDI. Na rysunku 1 przedstawiono widma FT-IR poliuretanów PUR1 i PUR5. Na widmach widoczne s¹ pasma pochodz¹ce od wi¹zañ uretanowych: pasmo ν NH przy 3315 cm -1, ν C=O przy 165 cm -1 i 1724 cm -1 oraz ν C-O,ureth przy 1218 cm -1. S³abo zauwa alne pasmo przy 165 cm -1 mo e pochodziæ od drgañ ν C=O wi¹zania mocznikowego. Pasma ν NH wystêpuj¹ tu przy ni szej czêstotliwoœci ni w przypadku badanych przez nas niezale nie glikolizatów, co jest spowodowane asocjacj¹ grup NH jaka WYNIKI BADAÑ I ICH OMÓWIENIE W tabeli 1 zestawiono sk³adniki, z których otrzymywano poszczególne poliuretany z glikolizatów. We wszystkich syntezach sk³adnik poliolowy stanowi³ glikolizat otrzymany, jak ju wspomniano w warunkach stosunku molowego PUR:HDO = 1:1. Dwie próbki Rys. 1. Widma FT-IR próbek PUR1 (a) i PUR5 (b) (symbole próbek por. tabela 1) Fig. 1. FTIR spectra of PUR1 (a) and PUR5 (b) samples (for symbols see Table 1)

874 POLIMERY 8, 53, nr 11 12 m, % 1 8 nastêpuje podczas tworzenia domen sztywnych PUR. Widoczne jest tak e intensywne pasmo ν C-O-C przy 174 cm -1 pochodz¹ce od wi¹zañ eterowych segmentów giêtkich. Wyniki analizy TG próbki PUR1 przedstawia rys. 2. Poliuretan wykazuje temperaturê najszybszego ubytku masy T maks. zbli on¹ do uprzednio okreœlonej przez nas wartoœci T maks.2 glikolizatów. Ubytek masy w tej temperaturze wynika prawdopodobnie z degradacji ³añcuchów tworz¹cych segmenty giêtkie. T a b e l a 2. Opis g³ównych pasm absorpcji ) gazowych produktów rozk³adu próbki poliuretanu PUR1 (wg tabeli 1) T a b l e 2. Description of main absorption bands ) of gaseous products of PUR1 sample decomposition (according to Table 1) Symbol pasma (rys. 3) ) Por. rys. 3. 11,2 1 3 5 T, C Liczba falowa ν, cm 1 Typ drgania lub zwi¹zek A 359 νoh B 297 νch3,as C 2923 νch2,as D 2871 νch3,sym E 23 23 CO 2 F 2183 2117 CO G 1745 νc=o H 1612 νc=c I 1513 K 1452 νch3,as L 1375 νch3,sym M 117 ν C-O-C Rysunek 3 ilustruje widmo FT-IR gazowych produktów rozk³adu próbki PUR1 prowadzonego w ró nej temperaturze, a rys. 4 przedstawia widmo FT-IR tych produktów w uk³adzie wspó³rzêdnych temperatura absorbancja. Widmo z rys. 3 ma strukturê zbli on¹ 1 2 392,2 481,2 513,2 Rys. 2. Krzywe TG (1) i DTG (2) próbki PUR1 Fig. 2. TG (1) and DTG (2) curves of PUR1 sample d m/d t, %/min transmitancja, % 1 9 8 7 5 3 1 A B D C 35 3 25 15 1 do struktury zarejestrowanych przez nas niezale nie widm produktów rozk³adu glikolizatów. Opis zaznaczonych tu pasm przedstawia tabela 2. Widoczne s¹ pasma pochodz¹ce od dwutlenku wêgla i tlenku wêgla. Pasmo karbonylowe G w przypadku elastomeru ma jednak kilka wierzcho³ków przy ok. 173, 1745 i 1755 cm -1, co wskazuje na wiêksz¹ z³o onoœæ mieszaniny zwi¹zków rozk³adu PUR. Podobnie jak w przypadku glikolizatów, intensywne pasmo M przy 117 cm -1 odpowiadaj¹ce drganiom ν C-O-C wskazuje na obecnoœæ produktów rozk³adu giêtkich segmentów polieterowych. Pasma przy 1612 cm -1 (H) i 1513 cm -1 (I) odpowiadaj¹ prawdopodobnie drganiom walencyjnym pierœcienia aromatycznego ν C=C. d m/d t, %/min DTG A(CH 3 ) A(CO 2 ) A(CO) A(C=O) A(C-O) E ν, cm -1 F G H L I K 1 3 5 T, C M 324 C 359 C 397 C 416 C 9 C Rys. 3. Widma FT-IR gazowych produktów rozk³adu próbki PUR1 w ró nej temperaturze (por. tabela 2) Fig. 3. FTIR spectra of gaseous products of PUR1 sample decomposition at various temperatures (see Table 2) Rys. 4. Zale noœæ intensywnoœci absorbancji (A) g³ównych pasm widma z rys. 3 od temperatury rozk³adu (T); naniesiono tu równie krzyw¹ DTG (2) z rys. 2 dotycz¹c¹ próbki PUR1 Fig. 4. Dependence of absorbance intensity (A) of main bands of spectrum 2 in Fig. 3 on decomposition temperature (T). DTG curve (2) from Fig. 2, concerning PUR1 sample is also shown here 5 3 1 A, %

POLIMERY 8, 53, nr 11 12 875 Rysunek 4 przedstawia zale noœæ absorbancji g³ównych pasm widma IR z rys. 3 od temperatury rozk³adu; dodatkowo obejmuje on krzyw¹ DTG próbki PUR1 z rys. 2. Maksima intensywnoœci absorbancji le ¹ w obszarze odpowiadaj¹cym temperaturze najszybszego ubytku masy T maks. T a b e l a 3. Wytrzyma³oœæ na rozci¹ganie (TSb) i wyd³u enie (E, Et) próbek PUR1 PUR5 T a b l e 3. Tensile strength (TSb) and elongation (E, Et) of PUR1 PUR5 samples Symbol próbki Przed³u acz P NCO, % TS b,mpa E, % E t, % PUR1 BDO 9,2 14,9 122,9 16, PUR2 BDO 1,7 13,4 59,3 15,7 PUR3 EG 1, 15,6 61,3 14,9 PUR4 BDO 1, 14,9 62,2 15,4 PUR5 HDO 1, 14,8 71,6 17,6 T a b e l a 4. Œcieralnoœæ i gêstoœæ poliuretanów T a b l e 4. Abrasion and density of polyurethanes Próbka Œcieralnoœæ, cm 3 Gêstoœæ, g/cm 3 PUR1,62 1,21 PUR2,74 1,33 PUR3,68 1,16 PUR4,128 1,3 PUR5,126 1,53 Wszystkie opisane tu elastomery PUR, niezale nie od budowy chemicznej przed³u acza, charakteryzowa³y siê zbli on¹ wytrzyma³oœci¹ na rozci¹ganie mieszcz¹c¹ siê w przedziale 13,4 15,6 MPa (tabela 3). Mo na tak e zaobserwowaæ pewien wzrost wyd³u enia trwa³ego wraz ze wzrostem d³ugoœci ³añcucha przed³u acza (EG < BDO < HDO), natomiast brak odpowiedniej zale - noœci w przypadku wyd³u enia wzglêdnego przy zerwaniu. Jak wynika z tabeli 4, wszystkie próbki PUR z glikolizatów maj¹ zbli on¹ gêstoœæ (1,16 1,53 g/cm 3 ), natomiast znacznie ró ni¹ siê œcieralnoœci¹ od,62 cm 3 (próbka PUR1) do,128 cm 3 (próbka PUR4). Otrzymane przez nas poliuretany na podstawie glikolizatu, diizocyjanianu difenylenometanu i ró nych glikolowych przed³u aczy ³añcucha charakteryzowa³y siê umiarkowan¹ wytrzyma³oœci¹ na rozci¹ganie a ich wyd³u enie trwa³e wykazywa³o tendencjê wzrostow¹ wraz ze zwiêkszaniem liczby cz³onów ³añcucha przed³u acza glikolowego (C 6 >C 4 >C 2 ). Znaczna jak na elastomery sztywnoœæ tych produków wynika prawdopodobnie z niewielkiego ciê aru cz¹steczkowego. LITERATURA 1. B³êdzki A. K.: Recykling materia³ów polimerowych, WNT, Warszawa 1997. 2. Modesti M., Simioni F., Munari R., Baldoin N.: React. Funct. Polym. 1995, 26, 157. 3. Gerlock J., Braslaw J., Zinbo M.: Ind. Eng. Chem. Proc. Dev. 1984, 23, 545. 4. Pat. USA 3 738 946 (1973). 5. Borda J., Pasztor G., Zsuga M.: Polym. Degrad. Stab., 68, 419. 6. Lee J. Y., Kim D.: J. Appl. Polym. Sci., 77, 2646. 7. Braslaw J., Gerlock J. L.: Ind. Eng. Chem. Proc. Dev. 1984, 23, 552. 8. Wu C.-H., Chang C.-Y., Li J.-K.: Polym. Degrad. Stab. 2, 75, 413. 9. Datta J., Rohn M.: J. Therm. Anal. Cal. 7, 88, nr2, 437. 1. Wirpsza Z.: Poliuretany. Chemia technologia zastosowanie, WNT, Warszawa 1991. 11. Frisch K. C.: Polimery 1998, 1, 57. 12. Kulesza K., Pielichowski K., German K.: J. Anal. Appl. Pyrolysis 6, 76, 243. 13. Datta J., Rohn M.: Polimery 7, 52, 579. 14. Datta J., Rohn M.: Polimery 7, 52, 627. 15. Datta J., Pniewska K.: Polimery 8, 53, 27. Otrzymano 18 X 7 r.