Фізико-механічні властивості органо-неорганічних композитів на основі поліуретану, силікату натрію та Zn-Al шаруватих подвійних гідроксидів
The purpose of this work was to create оrgano-inorganic composites (ONC) of polyurethane containing sodium silicate and Zn-Al layered double hydroxides (LDH). Macrodiisocyanate (MDI) was selected as an organic matrix on the basis of a simple oligoether - oligooxypropylene glycol (OOPG) Mw = 1052. In...
Gespeichert in:
| Datum: | 2018 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainian |
| Veröffentlicht: |
Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine
2018
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/466 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
Institution
Chemistry, Physics and Technology of Surface| id |
oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-466 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Chemistry, Physics and Technology of Surface |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2022-06-29T10:04:16Z |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
органо-неорганічні композити поліуретан Zn-Al шаруваті подвійні гідроксиди |
| spellingShingle |
органо-неорганічні композити поліуретан Zn-Al шаруваті подвійні гідроксиди Starukh, G. M. Budzinska, V. L. Фізико-механічні властивості органо-неорганічних композитів на основі поліуретану, силікату натрію та Zn-Al шаруватих подвійних гідроксидів |
| topic_facet |
organo-inorganic composites polyurethane Zn-Al layered double hydroxides органо-неорганічні композити поліуретан Zn-Al шаруваті подвійні гідроксиди органо-неорганические композиты полиуретан силикат натрия Zn-Al слоистые двойные гидроксиды |
| format |
Article |
| author |
Starukh, G. M. Budzinska, V. L. |
| author_facet |
Starukh, G. M. Budzinska, V. L. |
| author_sort |
Starukh, G. M. |
| title |
Фізико-механічні властивості органо-неорганічних композитів на основі поліуретану, силікату натрію та Zn-Al шаруватих подвійних гідроксидів |
| title_short |
Фізико-механічні властивості органо-неорганічних композитів на основі поліуретану, силікату натрію та Zn-Al шаруватих подвійних гідроксидів |
| title_full |
Фізико-механічні властивості органо-неорганічних композитів на основі поліуретану, силікату натрію та Zn-Al шаруватих подвійних гідроксидів |
| title_fullStr |
Фізико-механічні властивості органо-неорганічних композитів на основі поліуретану, силікату натрію та Zn-Al шаруватих подвійних гідроксидів |
| title_full_unstemmed |
Фізико-механічні властивості органо-неорганічних композитів на основі поліуретану, силікату натрію та Zn-Al шаруватих подвійних гідроксидів |
| title_sort |
фізико-механічні властивості органо-неорганічних композитів на основі поліуретану, силікату натрію та zn-al шаруватих подвійних гідроксидів |
| title_alt |
Physico-mechanical properties of organo-inorganic composites based on polyurethane, sodium silicate and Zn-Al layered double hydroxides Физико-механические свойства органо-неорганических композитов на основе полиуретана, силиката натрия и Zn-Al слоистых двойных гидроксидов |
| description |
The purpose of this work was to create оrgano-inorganic composites (ONC) of polyurethane containing sodium silicate and Zn-Al layered double hydroxides (LDH). Macrodiisocyanate (MDI) was selected as an organic matrix on the basis of a simple oligoether - oligooxypropylene glycol (OOPG) Mw = 1052. In the synthesis of MDI, an isocyanate component was used as toluene diisocyanate (TDI). Molar ratio of OOPG: TDI was 1: 2. The content of isocyanate groups in MDI was ? 3.6 % wt. Synthesis of organo-inorganic composites in the form of films was carried out by introducing a Zn-Al solution of LDH into sodium silicate, followed by addition to the reaction mixture of MDI, at constant stirring at room temperature. The compositions were obtained with a ratio of inorganic component to organic as 40:60 parts by weight. It is found that the Zn-Al LDH are not chemically bound to the components of polymeric hybrides and play the role of the filler. X-ray studies have shown that when a modifier is introduced, a homogeneous amorphous system is formed. The study of the physico-mechanical characteristics of the ONC has shown that the introducing of Zn-Al LDH leads to a reduction in the tensile straight, which is accompanied by a simultaneous increase in elongation at break of organic inorganic specimens. An obvious explanation for the changes in the physical and mechanical characteristics of created nanohybrides is that the introduction of Zn-Al LDH leads to a change in the phase interaction of sodium silicate with a polymer matrix, which determines the structure of these composites, and hence mechanical characteristics. An increase in the absorption capacity of the water for obtained composite materials was found. The development of nanomaterials for use as a polyurethane filler is a promising area of research, since these composites can be used as protective coatings for reinforced concrete structures. |
| publisher |
Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine |
| publishDate |
2018 |
| url |
https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/466 |
| work_keys_str_mv |
AT starukhgm physicomechanicalpropertiesoforganoinorganiccompositesbasedonpolyurethanesodiumsilicateandznallayereddoublehydroxides AT budzinskavl physicomechanicalpropertiesoforganoinorganiccompositesbasedonpolyurethanesodiumsilicateandznallayereddoublehydroxides AT starukhgm fizikomehaničeskiesvojstvaorganoneorganičeskihkompozitovnaosnovepoliuretanasilikatanatriâiznalsloistyhdvojnyhgidroksidov AT budzinskavl fizikomehaničeskiesvojstvaorganoneorganičeskihkompozitovnaosnovepoliuretanasilikatanatriâiznalsloistyhdvojnyhgidroksidov AT starukhgm fízikomehaníčnívlastivostíorganoneorganíčnihkompozitívnaosnovípolíuretanusilíkatunatríûtaznalšaruvatihpodvíjnihgídroksidív AT budzinskavl fízikomehaníčnívlastivostíorganoneorganíčnihkompozitívnaosnovípolíuretanusilíkatunatríûtaznalšaruvatihpodvíjnihgídroksidív |
| first_indexed |
2025-07-22T19:33:17Z |
| last_indexed |
2025-09-24T16:59:25Z |
| _version_ |
1844168282316210176 |
| spelling |
oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-4662022-06-29T10:04:16Z Physico-mechanical properties of organo-inorganic composites based on polyurethane, sodium silicate and Zn-Al layered double hydroxides Физико-механические свойства органо-неорганических композитов на основе полиуретана, силиката натрия и Zn-Al слоистых двойных гидроксидов Фізико-механічні властивості органо-неорганічних композитів на основі поліуретану, силікату натрію та Zn-Al шаруватих подвійних гідроксидів Starukh, G. M. Budzinska, V. L. organo-inorganic composites polyurethane Zn-Al layered double hydroxides органо-неорганічні композити поліуретан Zn-Al шаруваті подвійні гідроксиди органо-неорганические композиты полиуретан силикат натрия Zn-Al слоистые двойные гидроксиды The purpose of this work was to create оrgano-inorganic composites (ONC) of polyurethane containing sodium silicate and Zn-Al layered double hydroxides (LDH). Macrodiisocyanate (MDI) was selected as an organic matrix on the basis of a simple oligoether - oligooxypropylene glycol (OOPG) Mw = 1052. In the synthesis of MDI, an isocyanate component was used as toluene diisocyanate (TDI). Molar ratio of OOPG: TDI was 1: 2. The content of isocyanate groups in MDI was ? 3.6 % wt. Synthesis of organo-inorganic composites in the form of films was carried out by introducing a Zn-Al solution of LDH into sodium silicate, followed by addition to the reaction mixture of MDI, at constant stirring at room temperature. The compositions were obtained with a ratio of inorganic component to organic as 40:60 parts by weight. It is found that the Zn-Al LDH are not chemically bound to the components of polymeric hybrides and play the role of the filler. X-ray studies have shown that when a modifier is introduced, a homogeneous amorphous system is formed. The study of the physico-mechanical characteristics of the ONC has shown that the introducing of Zn-Al LDH leads to a reduction in the tensile straight, which is accompanied by a simultaneous increase in elongation at break of organic inorganic specimens. An obvious explanation for the changes in the physical and mechanical characteristics of created nanohybrides is that the introduction of Zn-Al LDH leads to a change in the phase interaction of sodium silicate with a polymer matrix, which determines the structure of these composites, and hence mechanical characteristics. An increase in the absorption capacity of the water for obtained composite materials was found. The development of nanomaterials for use as a polyurethane filler is a promising area of research, since these composites can be used as protective coatings for reinforced concrete structures. Целью данной работы было создание органо-неорганических композитов (ОНК) полиуретана, содержащих силикат натрия и Zn-Al слоистые двойные гидроксиды (СДГ). Органической матрицей был выбран макродиизоцианат (МДИ) на основе простого олигоэфира - олигооксипропиленгликоля (ООПГ) МW = 1052. При синтезе МДИ изоцианатным компонентом служил толуилендиизоцианат (ТДИ). Мольное соотношение ООПГ: ТДИ составляло 1:2. Содержание изоцианатных групп в МДИ составляло ? 3.6 масс. %. Синтез органо-неорганических композитов в виде пленок был проведен путем введения раствора Zn-Al СДГ в силикат натрия с последующим добавлением к реакционной смеси МДИ при постоянном перемешивании при комнатной температуре. Композиции получали при соотношении неорганической составляющей к органической как 40:60 массовых долей, соответственно. Установлено, что введенные Zn-Al СДГ химически не связываются с составляющими ОНК, а играют роль модификатора-наполнителя. Рентгенографические исследования показали, что при введении модификатора формируется однородная аморфная система. Изучение физико-механических характеристик созданных ОНК показало, что введение Zn-Al СДГ приводит к уменьшению прочности при растяжении, что сопровождается одновременным увеличением удлинения при растяжении образцов ОНК. Очевидно, объяснением изменений физико-механических характеристик созданных ОНК является то, что введение Zn-Al СДГ приводит к изменению межфазного взаимодействия силиката натрия с полимерной матрицей, определяет структуру этих композитов, а значит, и механические характеристики. Было установлено повышение показателей сорбционной емкости воды созданных композитов. Разработка наноматериалов для применения в качестве наполнителя полиуретанов является перспективным направлением исследований, поскольку эти композиты могут быть использованы как покрытия для железобетонных конструкций. Mетою даної роботи було створення органо-неорганічних композитів (ОНК) поліуретану, що містять силікат натрію та Zn-Al шаруваті подвійні гідроксиди (ШПГ). Органічною матрицею було вибрано макродіізоціанат (МДІ) на основі простого олігоетеру – олігооксипропіленгліколю (ООПГ) Мw = 1052. При синтезі МДІ ізоціанатним компонентом слугував толуїлендіізоціанат (ТДІ). Мольне співвідношення ООПГ:ТДІ складало 1:2. Вміст ізоціанатних груп у МДІ складав ? 3.6 мас. %. Синтез органо-неорганічних композитів у вигляді плівок було проведено шляхом введення розчину Zn-Al ШПГ в силікат натрію з наступним додаванням до реакційної суміші МДІ при постійному перемішуванні за кімнатної температури. Композиції отримували при співвідношенні неорганічної складової до органічної як 40:60 масових часток (мас. ч.) відповідно. Встановлено, що введені Zn-Al ШПГ хімічно не зв’язуються з складовими ОНК а відіграють роль модифікатора-наповнювача. Рентгенографічні дослідження показали, що при введенні модифікатору формується однорідна аморфна система. Вивчення фізико-механічних характеристик створених ОНК показало, що введення Zn-Al ШПГ приводить до зменшення міцності при розтягуванні, що супроводжується одночасним збільшенням подовження при розтягуванні зразків ОНК. Очевидним поясненням змін фізико-механічних характеристик створених ОНК є те, що введення Zn-Al ШПГ приводить до зміни міжфазної взаємодії силікату натрію з полімерною матрицею, що визначає структуру цих композитів, а отже, і механічні характеристики. Було встановлено підвищення показників сорбційної ємності води створених композитів. Розробка наноматеріалів для застосування як наповнювача поліуретанів є перспективним напрямком досліджень, оскільки ці композити можуть бути використані як захисні покриття для залізобетонних конструкцій. Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine 2018-06-26 Article Article application/pdf https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/466 10.15407/hftp09.02.124 Chemistry, Physics and Technology of Surface; Vol. 9 No. 2 (2018): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 124-133 Химия, физика и технология поверхности; Том 9 № 2 (2018): Химия, физика и технология поверхности; 124-133 Хімія, фізика та технологія поверхні; Том 9 № 2 (2018): Хімія, фізика та технологія поверхні; 124-133 2518-1238 2079-1704 10.15407/hftp09.02 uk https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/466/468 Copyright (c) 2018 G. M. Starukh, V. L. Budzinska |