English version

Formularz logowania

zarejestruj się


Drukuj

X. Yang, Y. Wang, Y. Li, Z. Li, T. Song, X. Liu, J. Hao

Stabilność termiczna i właściwości mechaniczne materiałów hybrydowych
na bazie nitrocelulozy szczepionej oligomerycznym
wielofunkcyjnym aminopropyloizobutylosilseskwioksanem (j.ang.)

Polimery 2017, nr 7-8, 576


DOI: dx.doi.org/10.14314/polimery.2017.576

Streszczenie
Poprawa bezpieczeństwa przechowywania nitrocelulozy (NC) wymaga zwiększenia jej stabilności termicznej, a wygoda używania poprawy właściwości mechanicznych. W tym celu zsyntetyzowano materiały hybrydowe, w których NC szczepiono oligomerycznym wielofunkcyjnym aminopropyloizobutylosilseskwioksanem (amino-POSS) stosując jako środek sieciujący izoforonodi­izocyjanian (IPDI). Strukturę i skład otrzymanych materiałów potwierdzono za pomocą spektroskopii w podczerwieni z transformatą Fouriera (FT-IR), jądrowego rezonansu magnetycznego (1H NMR i 29SiNMR), dyfraktometrii rentgenowskiej (XRD) oraz spektroskopii fotoelektronów rentgenowskich (XPS). Na podstawie wyników badań mapowania Si, otrzymanych metodą spektroskopii dyspersji energii promieniowania rentgenowskiego (EDS), stwierdzono, że amino-POSS został dobrze zdyspergowany w matrycy NC. Badania stabilności termicznej przeprowadzone za pomocą różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC) wykazały, że materiały hybrydowe typu amino-POSS-NC charakteryzują się większymi wartościami energii aktywacji rozkładu termicznego (Ea) niż próbka kontrolna NC. Zgodnie z wynikami analizy termograwimetrycznej (TGA) wartości temperatury ubytku 5 % (T5 %) i 50% (T50 %) masy próbki oraz pozostałości masy w temperaturze 240 °C (CR240 °C) zwiększały się na skutek modyfikacji NC za pomocą amino-POSS. Według fotografii cyfrowych i fotografii wykonanych metodą skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM) warstwy węglowe powstałe po spaleniu materiałów hybrydowych w powietrzu wraz ze zwiększeniem zawartości amino-POSS stawały się coraz bardziej zwarte, a wyniki badań XPS wykazały, że tworzyło się coraz więcej węgla w postaci grafitu. Wszystkie wyniki DSC, TGA, SEM i XPS dowodzą poprawy stabilności termicznej materiałów hybrydowych amino-POSS-NC. Stwierdzono także, że wytrzymałość na rozciąganie i moduł Young'a podczas prób jednoosiowego rozciągania materiałów hybrydowych rosną ze zwiększaniem się zawartości amino-POSS. Wyniki wszystkich przeprowadzonych badań dowodzą, że zaproponowana modyfikacja NC poprawia bezpieczeństwo wytwarzania i użytkowania tych materiałów w porównaniu z niemodyfikowanym NC.
Słowa kluczowe: nitroceluloza, materiał hybrydowy, oligomeryczny wielofunkcyjny aminopropyloizobutylosilseskwioksan, stabilność termiczna, właściwości mechaniczne
e-mail: hjw@bit.edu.cn
X. Yang, Y. Wang, Y. Li, Z. Li, T. Song, X. Liu, J. Hao (1.7 MB)
Stabilność termiczna i właściwości mechaniczne materiałów hybrydowych na bazie nitrocelulozy szczepionej oligomerycznym wielofunkcyjnym aminopropyloizobutylosilseskwioksanem (j.ang.) - cz. 1
X. Yang, Y. Wang, Y. Li, Z. Li, T. Song, X. Liu, J. Hao (1.55 MB)
Stabilność termiczna i właściwości mechaniczne materiałów hybrydowych na bazie nitrocelulozy szczepionej oligomerycznym wielofunkcyjnym aminopropyloizobutylosilseskwioksanem (j.ang.) - cz. 2
X. Yang, Y. Wang, Y. Li, Z. Li, T. Song, X. Liu, J. Hao (524.1 KB)
Stabilność termiczna i właściwości mechaniczne materiałów hybrydowych na bazie nitrocelulozy szczepionej oligomerycznym wielofunkcyjnym aminopropyloizobutylosilseskwioksanem (j.ang.) - cz. 3