Thermal and mechanical profile of cast films from waterborne polyurethanes based on polyether block copolymers

Santos, Cristiane C.; Delpech, Marcia C.; Coutinho, Fernanda M. B.

doi:10.1007/s10853-009-3272-7

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“…Para as dispersões sem a adição de argila (WPU 100/0 vs WPU 25/75) observou-se que houve um pequeno aumento da viscosidade com o aumento do conteúdo de copolímero incorporado na matriz polimérica. Esse aumento ocorreu possivelmente devido a um maior inchamento das partículas, promovido pela presença dos segmentos à base de poli(glicol etilênico) (PEG), de conhecido caráter hidrofílico, já descrito e caracterizado em trabalhos anteriores [34,35] . A literatura sugere a possibilidade de um aumento na viscosidade do sistema com a adição de argila, pois os sítios carregados presentes, de um modo geral, tendem a diminuir a mobilidade das cadeias, em função das interações físico-químicas polímero/argila [8] .…”

Section: Resultsunclassified

“…Este trabalho teve por objetivo: (1) sintetizar formulações não-poluentes à base de dispersões aquosas poliuretânicas, contendo segmentos hidrofílicos nas cadeias poliméricas e argila adicionada ao meio aquoso, e (2) testar a permeabilidade ao dióxido de carbono (CO 2 ) de membranas densas obtidas a partir do espalhamento das dispersões. [1][2][3][4][6][7][8]23,26,[31][32][33][34][35][36] . Em reator de três vias, a mistura de DMPA, PPG e EG-b-PG foi seca a 90°C, por 40 minutos, sob agitação.…”

Section: -Avaliação Das Propriedades De Barreira De Membranas Obtidasunclassified

“…O processo de pesagem foi finalizado quando foi atingida massa constante. Para cada dispersão avaliada foram realizadas triplicatas e registrado o valor médio [8,21,[33][34][35][36] . A análise viscosimétrica das dispersões foi realizada em um viscosímetro Brookfield digital usando rotor SCA-18, a 25°C, para determinação da viscosidade aparente da dispersão e o perfil de escoamento em função da taxa de cisalhamento aplicada.…”

Section: Métodosunclassified

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Avaliação das Propriedades de Barreira de Membranas Obtidas a partir de Dispersões Aquosas à Base de Poliuretanos e Argila

Barboza¹,

Delpech²,

Garcia³

et al. 2014

Polímeros

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Resumo: Formulações de aplicação não-poluente à base de poliuretanos em dispersão aquosa (WPUs), com adição de argila montmorilonita hidrofílica (CWPUs), foram sintetizadas. A permeabilidade ao dióxido de carbono (CO 2 ) de membranas densas obtidas a partir do espalhamento das dispersões foi avaliada. Os reagentes empregados na síntese dos materiais foram: poli(glicol proplilênico) (PPG), copolímero em bloco à base de segmentos de poli(glicol etilênico) e poli(glicol propilênico) (EG-b-PG), ácido dimetilolpropiônico (DMPA), diisocianato de isoforona (IPDI) e etilenodiamina (EDA), como extensor de cadeia, levando à formação de ligações de ureia. Diferentes formulações foram obtidas variando-se a proporção de segmentos à base de poli(glicol etilênico) (PEG) e o teor de argila (0,5 e 1 %). As dispersões foram avaliadas em termos de teor de sólidos e viscosidade aparente. As membranas foram caracterizadas por espectrometria na região do infravermelho (FTIR) e permeabilidade ao dióxido de carbono (CO 2 ). A influência nas propriedades de barreira, conferida pela presença da argila e do copolímero em bloco, foi verificada por ensaios de permeabilidade. A permeabilidade ao CO 2 aumentou com o aumento no teor segmentos de PEG e diminuiu com a inserção da argila, uma vez que esta é impermeável a gases, formando caminhos preferenciais na matriz polimérica que retardam a difusão das moléculas de gás. Palavras-chave: Poliuretanos, dispersões aquosas, argila, montmorilonita, membranas, permeabilidade a gases, propriedades de barreira. Evaluation of Carbon Dioxide Gas Barrier Properties of Membranes Obtained from Aqueous Dispersions Based on Polyurethane and ClayAbstract: Non-polluting aqueous polyurethane-based dispersions were synthesized in the presence and absence of montmorillonite hydrophilic clay (WPUs and CWPUs, respectively). The permeability of carbon dioxide (CO 2 ) through dense membranes obtained from the dispersions was evaluated. The reagents used in the synthesis of the materials were: poly(propylene glycol) (PPG), block copolymer of poly(ethylene glycol) and poly(propylene glycol) (EG-b-PG), dimethylolpropionic acid (DMPA), isophorone diisocyanate (IPDI) and ethylene diamine (EDA) as chain extender, leading to the formation of urea linkages. The proportion of poly(ethylene glycol) (PEG) segments and clay content (0.5 and 1%) was varied in the formulations. The dispersions were evaluated in terms of solids content and apparent viscosity. The membranes were characterized by infrared spectrometry (FTIR) and permeability to carbon dioxide (CO 2 ). The influence on the gas barrier properties, imparted by different contents of PEG segments in polyurethane chains, and by the clay in the formulations was verified. The permeability of CO 2 increased with increasing amounts of PEG segments and decreased with the insertion of clay, since the latter is impermeable to gas and forms, in the polymeric matrix, tortuous pathways that retard gas diffusion.

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Section: Resultsunclassified

Section: -Avaliação Das Propriedades De Barreira De Membranas Obtidasunclassified

Section: Métodosunclassified

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Avaliação das Propriedades de Barreira de Membranas Obtidas a partir de Dispersões Aquosas à Base de Poliuretanos e Argila

Barboza¹,

Delpech²,

Garcia³

et al. 2014

Polímeros

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“…Dentre esses, destacam-se as dispersões aquosas de poliuretanos (WPUs) que, além de muito versáteis em termos de aplicações industriais, têm permitido a gradativa substituição de compostos orgânicos voláteis (VOC's) por água, no meio reacional. Os produtos mantêm as principais características dos poliuretanos termoplásticos (TPUs) além de, após a secagem, apresentarem-se extremamente resistentes à água [1][2][3] . Os poliuretanos ou poli(uretano-uréia)s consistem de cadeias de sequência alternada, formada por segmentos flexíveis e rígidos.…”

Section: Introductionunclassified

Dispersões aquosas à base de nanocompósitos de poliuretanos e argilas hidrofílicas brasileiras: síntese e caracterização

2011

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Resumo: Neste trabalho foram sintetizados nanocompósitos à base de poliuretanos em dispersão aquosa (NWPUs) e argilas brasileiras hidrofílicas (Brasgel PA e Brasgel NT) do tipo montmorilonita (MMT), de natureza sódica e cálcica, respectivamente, tendo a primeira maior hidrofilicidade. Os monômeros empregados na síntese das dispersões foram: poli(glicol propilênico) (PPG); ácido dimetilolpropiônico (DMPA), diisocianato de isoforona (IPDI) e hidrazina, como extensor de cadeia. Foram variados a proporção de segmentos rígidos e flexíveis e o teor das argilas adicionadas (na faixa de 0,5 a 2,5% em massa). As argilas foram caracterizadas por espectrometria na região do infravermelho (FTIR) e difração de raio X (XRD) e tiveram seu grau de inchamento determinado. Os NWPUs foram avaliados em termos de teor de sólidos totais, FTIR, XRD e propriedades mecânicas. A ausência dos picos de cristalinidade, característicos das argilas puras, e resistência mecânica superior frente às dispersões sem argila, confirmaram a formação de nanocompósitos. Palavras-chave: Poliuretanos, dispersões aquosas, nanocompósitos, argilas, montmorilonita, formulações não-poluentes. Aqueous Dispersions Based on Nanocomposites of Polyurethanes and Hydrophilic Brasilian Clays: Synthesis and CharacterizationAbstract: In this work nanocomposites based on polyurethane aqueous dispersion (NWPUs) were synthesized employing montmorillonite (MMT) hydrophilic brazilian clays (Brasgel PA and Brasgel NT), containing sodium and calcium, respectively, being the former more hydrophilic. The monomers used in the synthesis of the dispersions were: poly (propylene glycol) (PPG); dimethylolpropionic acid (DMPA), isophorone diisocyanate (IPDI) and hydrazine, as chain extender. It was varied the proportion between hard and soft segments and clay content (added in the range from 0.5 to 2.5% per mass). The clays were previously delaminated in water and incorporated in the moment of prepolymer dispersion. The clays were characterized by infrared spectrometry (FTIR) and X ray diffraction (XRD) and their degree of swelling were determined. Solid content of the formulations were calculated. The films, cast from aqueous dispersions, were characterized by FTIR, XRD and their mechanical properties were evaluated. The formation of nanocomposites was confirmed by XRD, by observing the absence of peaks indicating cristallinity, characteristic of the pure clays. Mechanical resistance was improved for the nanocomposite films when compared to materials with no clay addition. Keywords: Polyurethanes, aqueous dispersions, nanocomposites, clays, montmorillonite, non-polluting systems. IntroduçãoNa atualidade, as exigências mundiais de aplicação industrial de tecnologias mais limpas e ambientalmente sustentáveis estão incrementando o desenvolvimento de sistemas poliméricos. Dentre esses, destacam-se as dispersões aquosas de poliuretanos (WPUs) que, além de muito versáteis em termos de aplicações industriais, têm permitido a gradativa substituição de compostos orgânicos voláteis (VOC's) po...

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“…For example, Xiong et al [12] synthesized dendritic poly(urethane acrylate) by using 2,4-toluidene diisocyanate, β-hydroxyethyl arcylate, glycidyl methacrylate and polyol under the condition of the thermal degradation temperature of 208°C. It is well known that the thermal degradation of polyurethane contains two steps and the first one is related to the hard segments [13]. However, the heat resistance of the film was improved by synthesizing special hard segment [14].…”

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confidence: 99%

Preparation and characterization of the heat-resistant UV curable waterborne polyurethane coating modified by bisphenol A

Fang¹,

Shang²,

Huang³

et al. 2010

Express Polym. Lett.

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In this study, the modified ultraviolet (UV) curable waterborne polyurethane was obtained from isophorone diisocyanate (IPDI), polyethylene glycol (PEG, MW=600), α,α-dimethylol propionic acid (DMPA), hydroxyethyl acrylate (HEA) and bisphenol A. The rigid moiety was introduced into the main chain of polyurethane to improve its heat-resistance. The copolymer structure was confirmed by Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR). Thermal property and UV curable behavior of the coatings were investigated. The glass transition temperature (Tg) of the modified film was determined by differential scanning calorimetry (DSC). Thermal gravimetric analysis (TGA) was employed to investigate the thermal stability of the modified film. The results show that the average particle diameters increased from 69.25 to 95.12 µm as the content of bisphenol A increased from 0.00 to 9.25%. The optimum bisphenol A dosage was 7.23% (wt%), the Tg of the modified film increased by 7.07°C and 5% weight-loss temperature (233°C) increased by 14°C. The optimum irradiation time was 10–20 minutes after the coatings being painted on an armor plate at room temperature and initiator dosage was 5% (wt%) of the latex

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Thermal and mechanical profile of cast films from waterborne polyurethanes based on polyether block copolymers

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Avaliação das Propriedades de Barreira de Membranas Obtidas a partir de Dispersões Aquosas à Base de Poliuretanos e Argila

Avaliação das Propriedades de Barreira de Membranas Obtidas a partir de Dispersões Aquosas à Base de Poliuretanos e Argila

Dispersões aquosas à base de nanocompósitos de poliuretanos e argilas hidrofílicas brasileiras: síntese e caracterização

Preparation and characterization of the heat-resistant UV curable waterborne polyurethane coating modified by bisphenol A

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