Utjecaj vrste i udjela diizocijanata na toplinska i mehanička svojstva mješavina poliuretana i polikarbonata

Abstract

E. GOVORČIN BAJSIĆ i A. PERŠIĆ: Utjecaj vrste i udjela diizocijanata na toplinska i mehanička svojstva..., Kem. Ind. 67 (1-2) (2018) 1−10 1 UvodOtkriće, razvoj i uporaba materijala oduvijek je bila vrlo bitan čimbenik razvoja ljudske civilizacije. Živimo u svijetu brzog razvoja tehnologije, gdje je konstantno prisutna potreba za poboljšanjem postojećih i stvaranjem novih materijala koji nalaze svoju primjenu u proizvodnji. Poliuretan je jedinstven materijal, koji nudi elastičnost gume u kombinaciji s čvrstoćom i trajnosti metala.1,2,3 U odnosu na ostale polimere, poliuretani pokazuju veliku otpornost na udar i trošenje. Svoju primjenu nalaze u građevini i arhitekturi, strojarstvu, elektronici, tekstilnoj industriji, medicini, itd. Poliuretani (PU) su linearno segmentirani kopolimeri koji se sastoje od naizmjeničnih tvrdih (HS) i mekih segmenata (SS). 4,5 Tvrdi segment sastoji se od diizocijanata i kratkih molekula produživača lanca, kao što su dioli ili diamini koji su kruti i visokopolarni. Zbog prisutnosti vodikovih veza u tvrdom segmentu dolazi do međumolekulnih interakcija između skupina uretan-urea. Vodikove veze unutar tvrdih segmenata u PU-u djeluju kao ojačanje za slabu matricu mekog segmenta. S druge strane, meki segmenti su dugolančani dioli ili polioli, koji su fleksibilni i slabo polarni. Molekule poliuretana izgrađene su od segmenata blok-kopolimera sastavljenih od relativno dugih i savitljivih polieterskih ili poliesterskih segmenata koji predstavljaju meke segmente, koji su kovalentno povezani sa segmentima uretanskih blokova i predstavljaju tvrde segmente. U PU-u dolazi do odvajanja faza zbog termodinamičke nemješlji-vosti između tvrdog i mekog segmenta.6,7 Termoplastični polikarbonat (PC) je amorfan polimer, koji se često upotrebljava kao polimerni materijal, zbog njegove izvanredne kombinacije uporabnih svojstava i niske cijene, kao i zbog njegove strukture koja se jednostavno modificira. Odlike PC-a su velika krutost, čvrstoća i žilavost te svoju primjenu nalazi u arhitekturi (staklo, zaštita od korozije, podovi), medicini (medicinska oprema, leće, zubne ispune), autoindustriji (auto-prevlake, dijelovi interijera), elektronici (CD, DVD, mobilna kućišta) i mnogim drugim područjima. Važno svojstvo na kojem se temelji primjena u medicini je biokompatibilnost, što znači da je PC osnovni, esencijalni element za dijelove koji su u izravnom i neizravnom kontaktu s pacijentom. Međutim primjena polikarbonata (PC) u mješavinama s drugim polimerima ograničena je zbog visoke temperature prerade PC-a, na kojima može doći do njihove toplinske razgradnje. 8,9 Ti problemi mogu se djelomično riješiti miješanjem amorfnih i termoplastičnih materijala, kao što su polikarbonat i termoplastični poliuretan, pri čemu se dobivaju mješavine dobrih mehaničkih, toplinskih i reoloških svojstava. 10,11Cilj ovoga rada je istražiti utjecaj vrste elastomera PU na njegovu mješljivost s PC-om i dobiti korelaciju između sastava mješavina, vrste i udjela pojedinih faza u mješavina-ma te utjecaj vrste elastomera PU na morfološku s...