Multicomponental polyurethane systems with targeted properties. Preparation and characterization.

Abstract

Termoplastické polyuretany (PU) jsou široce používány v mnoha aplikacích díky svým vynikajícím funkčním vlastnostem, včetně možností recyklace. PU uvedené v této disertační práci jsou připraveny z polykarbonátových makrodiolů a dalších dvojfunkčních složek vedoucích k tvorbě lineárních alifatických polymerních materiálů. Hlavní část této studie je zaměřena na syntézu a analýzu polyuretanových vodných disperzí (PUD) a filmů připravených z PUD. Originalita předkládaného výzkumu zahrnuje ekologicky způsob přípravy termoplastických PU na bázi polykarbonátů. PU nanočástice dispergované ve vodě byly měřeny pomocí rozptylových metod, zatímco finální filmy byly charakterizovány z hlediska morfologie, mechanických a tepelných vlastností a odolnosti proti vodě. Dále byla zkoumána rovnováha mezi hydrofilní a hydrofobní částí PU, jež je důležitá pro stabilitu částic i vlastnosti filmů. PUD byly dále smíchány se dvěma typy koloidní siliky. Cílem bylo zlepšení vlastností nanokompozitních filmů připravených z PUD, při současném zachování jejich termoplastického charakteru. Výraznějších výsledků (v důsledku vyšší hustoty síťování fyzikálního charakteru mezi nanoplnivem a PU matricí) bylo dosaženo pro organicko- anorganické nanokompozity s menšími částicemi siliky. Dále jsme modifikovali acetonový proces přípravy...

Thermoplastic polyurethanes (PU) have been widely used for many applications due to their excellent functional properties, recycling included. PUs prepared in this Thesis are based on polycarbonate macrodiols and other bifunctional components, leading to linear solely aliphatic polymer materials. The main part of this study is focused on synthesis and analysis of polyurethane water dispersions (PUDs) and PUD-based films. The novelty of presented herein research involves ecofriendly method for preparation of thermoplastic PUs based on polycarbonates. The PU nanoparticles dispersed in water were measured by scattering methods, whereas the final films were characterized for their morphology and mechanical, thermal and water resistance. A balance between hydrophilic and hydrophobic parts of PUs for the particles stability and the films properties was investigated as well. The PUDs were blended with two types of colloidal silica for improve of the PUD- based films resistances with simultaneous preserving of their thermoplastic character. More significant enhancement was observed for the organic-inorganic nanocomposites containing silica with smaller particles, due to creation of higher physical crosslinking density between the nanofiller and PU matrix. We modified the acetone process of PUDs preparation...