Streszczenie pracy

STRESZCZENIE
Żywice epoksydowe modyfikowane silseskwioksanami
Celem
pracy
było
zbadanie
możliwości
wykorzystania
wielościennych
oligomerycznych silseskwioksanów (POSS) jako nanonapełniaczy żywic epoksydowych.
Szczegółowymi
badaniami
objęto
oktakis[(3-glicydoksypropylo)dimetylosiloksy]-
oktasilseskwioksan (POSS-OG) Zbadano także możliwość otrzymania elastomerów
epoksydowych z wykorzystaniem silseswioksanów jako środków sieciujących z myślą o ich
zastosowaniu jako uszczelnień. Określono reaktywność kompozycji złożonej z komercyjnej
żywicy epoksydowej Epidian®6, utwardzanej 4,4’-diaminodifenylometanem z dodatkiem lub
bez dodatku modyfikatora krzemoorganicznego POSS-OG. W ramach badań wyznaczono
diagramy zeszklenia oraz określono kinetykę utwardzania analizowanych układów.
Stwierdzono, że wprowadzenie silseskwioksanu do matrycy epoksydowej nieznacznie obniża
reaktywność całej kompozycji. W kolejnej części badań otrzymano elastyczne materiały
epoksydowe składające się z eterów diglicydylowych 1,4-butanodiolu lub 1,6-heksanodiolu,
sieciowane
za
pomocą
polieteroaminy
Jeffamine
D2000.
Na
podstawie
badań
przeprowadzonych przy użyciu skaningowego kalorymetru różnicowego DSC, dynamicznego
analizatora termomechanicznego DMA oraz pomiarów reologicznych, określono wpływ
dodatku
modyfikatora
POSS-OG
na
właściwości
analizowanych
kompozycji.
Zaobserwowano, że dodatek ten zwiększa elastyczność otrzymany polimerów, oraz skraca ich
czas żelowania. W pracy przeprowadzono również syntezę ciekłokrystalicznego monomeru
epoksydowego MU22, który
wykorzystano do otrzymania
elastycznego materiału
epoksydowego. Na podstawie badań rentgenograficznych stwierdzono, dodatek POSS-OG do
kompozycji w ilości nie przekraczającej 5% wagowych nie zaburza nematycznego
uporządkowania mezogenów diepoksydowego monomeru ciekłokrystalicznego.
Badania realizowane w ramach Projeku „Silseskwioksany jako nanonapełniacze
i modyfikatory w kompozytach polimerowych”, Nr POIG. 0103.01-30-173/09-00
w programie Operacyjna Innowacyjna Gospodarka (PO IG). Projekt współfinansowany
przez Unię Europejską ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego.
ABSTRACT
Epoxy resins modified with silsesquioxanes
This work aimed at studying possibilities of using polyhedral oligomeric
silsesquioxanes (POSS) as fillers of epoxy resins. Detail studies were made for octakis[(3glicidyloxypropyl)dimethylosiloxy]octasilsesquioxane (POSS-OG). Possibilities of preparing
epoxy elastomers reinforced with silsesquioxanes were also examined aiming at preparing
epoxy sealants. Reactivity of the composition consisting of a commercial epoxy resin
Epidian®6 cured with 4,4’-diaminodiphenylmethane with, or without, the organonosiloxane
modifier. Glass transition diagrams were determined and the kinetics of curing reaction
established. The reactivity of compositions were found to be slightly reduced by the presence
of the silsesquioxane. In the next part of the study, elastic epoxy materials were obtained
consisting of diglicidyl ethers of 1,4-butandiol or 1,6-hexandiol crosslinked with
polyetherodiamine Jeffamine D2000. Basing on the studies by scanning differential
calorimeter (DSC). dynamic mechanical thermal analyzer (DMA), and rheological
measurements the effect of POSS-OG modifier on the properties of material was established.
The silsesquioxane modifier was found to enhance the elasticity of the resulting polymers and
reduce gelation time. Further studies were carried out on the synthesis of liquid-crystalline
epoxy monomer MU22, which was used for preparation of an elastic epoxy polymer. Using
X-ray measurements it was found that the presence of up to 5 wt.-% of POSS-OG does not
affect the nematic order of mesogens introduced with diepoxy liquid-crystalline monomer.
Financial support of Structural Funds in the Operational Programme - Innovative
Economy (IE OP) financed from the European Regional Development Fund - Project No
POIG.0103.01-30-173/09-00 is gratefully acknowledged