NANOCOMPOZITE CU MATRICE POLIURETANICĂ PENTRU ACOPERIRI PODELE INSTITUŢII PUBLICE, CLĂDIRI CIVILE ŞI INDUSTRIALE, CU PROPRIETĂŢI ANTIALUNECARE, ANTIUZURĂ ŞI ANTIFOC

Autor/autori: Drd. ing. Laurențiu MARIN, Prof. dr. habilitat Pavel TOPALĂ (Republica Moldova)

Rezumat: Un nanocompozit este un material solid multifază în care faza dispersă are una, două sau toate cele trei dimensiuni de ordinul de mărime mai mic de 100 nm (10-9 m). Nanocompozitul polimeric poate fi definit ca un material alcătuit dîntr-o matrice macromoleculară în care este dispersată o nanoumplutură – o fază dispersă,la care dimensiunile particulelor ce o alcătuiesc sunt de max. 100 nm. Proprietăţile mecanice, electrice, termice, ale nanocompozitelor sunt complet diferite de cele ale componentelor care le alcătuiesc. Materialele de ranforsare pot fi granulare, fâşii – de exemplu argilele din categoria phillosilicaţilor, sau fibre – de exemplu nanotuburile din fibră de carbon. Poliuretanii sunt încadraţi în clasa de produşi numită polimeri de reacţie şi se obţin prîntr-o reacţie de poliadiţie dintre un polialcool (poliol) şi un poliizocianat în prezenţa unui catalizator şi a altor aditivi. Componenta nano este acea componentă care permite construirea structurii moleculare intercalate a compozitului şi este reprezentată de un aluminosilicat stratificat – montmorillonitul – din categoria philosilicaţilor. Acest mineral are o structură molecular stratificată, care permite intercalarea sau construirea, între două straturi succesive de lanţuri de atomi constituenţi ai moleculei, a altor macromolecule organice cu obţinerea unui nanocompozit. Structura lamelar/stratificată a montmorillonitului permite autoconstruirea macromoleculei de poliuretan printre straturile succesive, precum şi înglobarea acestora în urma creşterii macromoleculei de poliuretan. Obţinerea matricei poliuretanice nanocompozite are loc in urma reacţiei de poliadiţie dintre un diizocianat cu grupări –NCO echivalente (reactivitate identică) şi un poliol polieterpoliol 3 modificat cu montmorilonit 6% părţi gravimetrice. Încercările ulterioare la care a fost supusă matricea poliuretanică au relevat îmbunătăţiri ale proprietăţilor fizice – mai ales rezistenţa termică – semnificative

Cuvinte cheie: nanocompozit poliuretanic, polieterpoliol 3, aluminosilicat stratificat, acoperire


Abstract: A nanocomposite is a solid and multiphase material, containing a dispersed phase with one or all three dimensions of its particles shorter or equal with 10-9m. The polymeric nanocomposite is definable as a material with polymeric matrix in which is dispersed a nanofiller with the max.100x10-9m particle dimension. Mechanic, electric, thermal nanocomposites properties are fundamentally different than their components. The reinforcing materials can be strips – ex. aluminosilicates phillosilicates order appertain or fibres – ex carbon nanotubes fibers. Polyurethanes are included in reaction polymers products and they are obtained by a polyadition reaction between a polyol – hydroxyl (-OH) containing groups component – and a diisocyanate – isocyanate (–N = C = O) containing groups component in the presence of a catalyst and other components. The nanocomponent is the elemenent of the recipe who allow the polyatomic chains of the macromolecule building between their layers as the result of the polyadition. The nanocomponent is represented by a layer aluminosilicate appertaining order – philosilicates – and with the typonym montmorillonite. Montmorillonite material has a stratified molecular structure who allow the selfsynthesis of the polyurethane macrochains between their atomic layers as the result of the polyadition reaction, and at the end of the macromolecular synthesis is completely included in the internal structure of the polyurethane matrix. Exisitence of the –OH groups in the molecular structure of the montmorillonit lead to chemical links achievement between the polyurethane matrix ant the nanofiller. The polyurethane nanocomposite matrix is obtained as the result of a polyadition reaction between a polyetherpolyol 3 PETOL 36 3 BO type (glicerine starting) modified with montmorillonite 6 % - gravimetric parts and 4,4’ diisocyanatediphenilmethane MDI with equivalent isocyanate reactance groups. Further tryings that the nanocomposite polyurethane matrix was supposed, approve an semnificative improving especially of the thermal properties of it

Keywords: polyurethane nanocomposite, polyetherpolyol 3, bedded aluminosilicate, coating

 

DOWNLOAD PDF