Biodegradowalne elastomery poliuretanowe na podstawie dioli oligo(estrowo-węglanowych)

Aneta Kowalska

Abstract

Niniejsza praca przedstawia wyniki z przeprowadzonych badań nad syntezą poliuretanów (PUR) na podstawie dioli oligo(estrowo-węglanowych) wykazujących właściwości charakterystyczne dla elastomerów oraz tendencję do biodegradacji. Powyższe związki otrzymano w wyniku reakcji poliaddycji diizocyjanianów (diizocyjanianu heksametylenu (HMDI) oraz diizocyjanianu izoforonu (IPDI)) z oligo(estro-węglano)diolami: (oligo(bursztynian-co-węglan pentametylenu), oligo(adypinian-co-węglan pentametylenu). W pierwszej części pracy przedstawiono przegląd literaturowy. Scharakteryzowano oligowęglanodiole, oligo(estro-węglano)diole, poliuretany (w tym elastomery poliuretanowe i termoplastyczne elastomery poliuretanowe) oraz przedstawiono metody ich syntezy. Omówiono zagadnienie biodegradacji. Druga część pracy przedstawia wyniki badań własnych. Opisano metodę syntezy bis(metylowęglanu)pentametylenu oraz adypinianu bis(5-hydroksypentylowego). Otrzymane związki scharakteryzowano za pomocą spektroskopii 1H NMR. Przedstawiono metody syntezy oligo(estro-węglano)dioli z użyciem bis(metylowęglanu)pentametylenu, 1,5-pentanodiolu oraz bursztynianu dimetylu, bądź adypinianu bis(5-hydroksypentylowego). Przeprowadzono szereg syntez, w celu otrzymania różnej zawartości jednostek węglanowych w oligomerolach. Otrzymano produkty bez wtrąceń eterowych o ciężarze cząsteczkowym od 1800 do 3600. Za pomocą widm 1H NMR, analizy GPC i DSC scharakteryzowano powyższe oligomery. Opisano syntezę poli(estro-węglano-uretanów) na podstawie diizocyjanianów (HMDI lub IPDI) oraz wcześniej otrzymanych oligo(estro-węglano)dioli z wykorzystaniem metody prepolimerowej bez udziału katalizatora. Przedłużacz łańcucha stanowiła woda. Utwardzanie folii PUR prowadzono w komorze klimatycznej, kontrolując temperaturę i wilgotność powietrza. Otrzymane poli(estro-węglano-uretany) wykazały dobre właściwości mechaniczne, zwłaszcza dużą elastyczność. Wytrzymałość na rozciąganie wynosiła od 10 do 38 MPa, natomiast wydłużenie względne przy zerwaniu od 380 do 760 %. Przeprowadzono badania rozpuszczalności otrzymanych folii PUR. Wykazano, że poli(bursztyniano-co-węglano-uretany) na podstawie IPDI ulegają rozpuszczeniu w temperaturze pokojowej. Pozostałe otrzymane folie PUR pod wpływem rozpuszczalników (chloroformu, dimetylosulfotlenku i dichlorometanu) ulegają spęcznieniu. Przeprowadzono badania biodegradacji otrzymanych poli(estro-węglano-uretanów). Folie PUR wykazały zdolność do degradacji zarówno hydrolitycznej, jak i enzymatycznej. Wyraźny postęp procesu następuje już po 4 tygodniu prowadzenia badań. Przeprowadzono próbę modyfikacji handlowego polilaktydu (PLA) za pomocą otrzymanych wcześniej poliuretanów. Dowiedziono, że folie PUR mogą być modyfikatorami PLA. Niewielki ich dodatek zwiększa wydłużenie przy zerwaniu nawet o 220%.
Diploma typeMaster of Science
Author Aneta Kowalska
Aneta Kowalska,,
-
Supervisor Gabriel Rokicki KChTP
Gabriel Rokicki,,
- Chair Of Polymer Chemistry And Technology
Certifying unitFaculty of Chemistry (FC)
Affiliation unitChair Of Polymer Chemistry And Technology (CPCT)
Languagepl polski
StatusFinished
Issue date (year)2013
Keywords in Polish-
Keywords in English-

Get link to the record
msginfo.png

Back