Grupa badawcza technologii polimerów
Sekcja Polimerów Winylowych
Sekcja Polimerów Winylowych prowadzi szeroko zakrojone badania naukowe i technologiczne w zakresie syntezy, modyfikacji, oraz zastosowań polimerów winylowych, w tym polichlorku winylu (PCW).
Nasze kompleksowe podejście łączy innowacyjne technologie z nowoczesnymi metodami badawczymi, zapewniając wysoce efektywne rozwiązania dla przemysłu.
Synteza i modyfikacja polimerów winylowych:
- Nowe metody polimeryzacji rodnikowej prowadzonej metodą suspensyjną i emulsyjną. Polimeryzacja rodnikowa z przeniesieniem atomu (ATRP), oraz polimeryzacja rodnikowa z kontrolowanym przeniesieniem łańcucha (RAFT).
- Projektowanie kopolimerów gradientowych, blokowych oraz polimerów o kontrolowanej strukturze.
- Modyfikacja chemiczna obejmująca np. szczepienie akrylanów lub innych związków w celu poprawy odporności na warunki atmosferyczne, zwiększenia odporności chemicznej termicznej.
- Opracowanie nowych składów recepturowych w celu Udoskonalanie właściwości fizykochemicznych PCW oraz poprawy wydajności w przeliczeniu na jednostkę czasu.
- Opracowanie i testowanie nowych substancji w procesach syntezy.
- Modyfikacja instalacji produkcyjnych PCW obejmująca dostosowanie procesów do nowych wymagań jakościowych, środowiskowych oraz poprawę wydajności.
- Optymalizacja procesów w kierunku redukcji emisji i dążenia do bardziej ekologicznych metod produkcji, minimalizujących wpływ na środowisko
Badania Suchych Mieszanek (Dry-Blend):
- Optymalizacja receptur i technologii mieszania dla wyrobów o lepszych właściwościach mechanicznych i użytkowych.
- Rozwój nowych dodatków przetwórczych oraz testowanie nowych produktów.
- Badania nad ograniczeniem palności wyrobów PCW oraz opracowywanie mieszanek zgodnych z normami środowiskowymi.
Badania reologiczne polimerów winylowych:
- Pomiar parametrów uplastyczniania i żelowania w celu oceny przetwarzalności materiału oraz poprawy właściwości końcowego produktu.
- Pomiar stabilności termicznej w warunkach przetwórstwa, w celu oceny odporności materiału na degradację cieplną.
- Pomiar czasu przetwarzania i reologicznych właściwości stopu w celu optymalizacji procesów technologicznych.
- Pomiar momentu obrotowego (torque) w celu oceny lepkości stopu oraz analizy procesu jego przetwarzania.
- Pomiar temperatury przetwarzania w celu określenia optymalnych warunków procesowych dla uzyskania pożądanych właściwości materiału.
- Pomiar homogeniczności mieszanki w celu oceny jednorodności rozkładu składników i poprawy jakości wyrobów.
Badania przetwórcze polimerów winylowych:
- Test lepkości stopu polimerowego w celu oceny płynności materiału podczas wytłaczania.
- Testy wytłaczalności:
– Pomiar momentu obrotowego ślimaka w celu analizy oporu materiału podczas przetwarzania.
– Badanie stabilności termicznej w celu oceny odporności na degradację cieplną.
– Analiza ciśnienia wytłaczania – pomiar ciśnienia przy przepływie przez głowicę.
– Badanie jakości powierzchni wyrobu poprzez kontrolę gładkości i defektów (wytłaczanie wstążki; wytłaczanie pręcików: ∅ 3,0 mm, ∅ 4,0 mm, ∅ 5,0 mm.)
– Analiza profilu temperaturowego – monitoring temperatury w strefach wytłaczarki.
– Pomiar wydajności – określenie ilości przetworzonego materiału.
– Badanie odporności na odkształcenia termiczne – analiza stabilności wymiarowej po ekspozycji na wysoką temperaturę.
– Analiza wyników i korelacja z próbkami referencyjnymi – porównanie z materiałami wzorcowymi w celu oceny jakości i stabilności procesu.
- Analiza wyników i korelacja z próbkami referencyjnymi – porównanie z materiałami wzorcowymi w celu oceny jakości i stabilności procesu.
Pełna kontrola nad procesem: Dzięki naszym badaniom na każdym etapie procesu jesteśmy w stanie dostarczyć materiały o optymalnych właściwościach.
Nowoczesne technologie: Dysponujemy najnowszymi urządzeniami do badań polimerów, co zapewnia precyzyjne i rzetelne wyniki.
Dostosowanie do wymagań środowiskowych: Nasze rozwiązania są przyjazne dla natury, minimalizując wpływ produkcji na środowisko.
Pełna kontrola nad procesem: Dzięki naszym badaniom na każdym etapie procesu jesteśmy w stanie dostarczyć materiały o optymalnych właściwościach.
Nowoczesne technologie: Dysponujemy najnowszymi urządzeniami do badań polimerów, co zapewnia precyzyjne i rzetelne wyniki.
Dostosowanie do wymagań środowiskowych: Nasze rozwiązania są przyjazne dla natury, minimalizując wpływ produkcji na środowisko.
Badania analityczne.
- Gęstość tworzyw
(PN-EN ISO 1183-3)
- Oznaczanie gęstości nasypowej
(PN-ISO 60)
- Rezystywność skrośna
(PN-EN IEC 62631-3-1)
- Barwa tworzyw oraz dodatków do przetwórstwa w układzie Hunter L. a. b, CIELab L* a* b*,C*,h*; Oznaczenie; białości i stopnia zażółcenia
- Oznaczanie Liczba K – lepkość zredukowana PVC
(PN-EN ISO 1628-2)
- Analiza sitowa
(PN-EN ISO 4610)
- Czas plastyfikacji plastyfikatora (czas schnięcia)
(metoda własna)
- Test wytłaczalności oraz granulacja tworzywa na wytłaczarce dwuślimakowej
(metoda własna)
- Czas żelowania suchych mieszanek
(metoda własna)
- Stabilność termiczna PVC
PN-C-89265-4.
- Badanie odporności na migracje plastyfikatora do LDPE
(PN-EN ISO 177)
- Badanie odporności na migracje plastyfikatora do płynów modelowych
(ASTM D1239 / PN-EN ISO 13130)
- Oznaczanie absorbcji wody
(PN-EN ISO 62)
- Oznaczanie ubytku masy tworzyw
(PN-C 89265)
W naszej działalności badawczo-rozwojowej kładziemy szczególny nacisk na innowacyjne rozwiązania, które przyczyniają się do postępu technologicznego oraz poprawy jakości produktów. Posiadamy szereg patentów, które są efektem pracy zespołu ekspertów, w tym współpracy z wiodącymi specjalistami z branży. Oto wykaz naszych kluczowych patentów:
- PL-198964, 2007 – Sposób suspensyjnej polimeryzacji chlorku winylu
Autorzy: M. Obłój-Muzaj, A. Abramowicz, J. Ruciński, Kumosiński M. (Anwil SA), Poturalski R. (Anwil SA) i inni.
Patent dotyczy metody polimeryzacji chlorku winylu, co ma szerokie zastosowanie w przemyśle chemicznym i tworzyw sztucznych. - PL-198961, 2007 – Sposób suspensyjnej polimeryzacji chlorku winylu
Autorzy: M. Obłój-Muzaj, A. Abramowicz, J. Ruciński, Kumosiński M. (Anwil SA) i inni.
Podobnie jak poprzedni patent, dotyczy on metody polimeryzacji chlorku winylu, z naciskiem na optymalizację procesu produkcji. - PL-214024, 2012 – Sposób suspensyjnej polimeryzacji chlorku winylu w obecności nanonapełniacza
Autorzy: M. Obłój-Muzaj, A. Abramowicz, J. Ruciński.
Innowacyjne rozwiązanie w procesie polimeryzacji, które wykorzystuje nanonapełniacze, umożliwiając tworzenie materiałów o nowych, ulepszonych właściwościach. - PL-213918, 2012 – Sposób suspensyjnej polimeryzacji chlorku winylu w obecności nanonapełniacza
Autorzy: M. Obłój-Muzaj, A. Abramowicz, J. Ruciński.
Kolejny patent dotyczący zaawansowanej technologii polimeryzacji z zastosowaniem nanonapełniaczy, co pozwala na uzyskiwanie bardziej funkcjonalnych tworzyw sztucznych. - PL-230234, 2018 – Sposób wytwarzania modyfikatora palności do poli(chlorku winylu) i kompozyty poli(chlorku winylu) o zmodyfikowanej palności
Autorzy: A. Abramowicz, Jeziórska R., Legocka I., Wierzbicka E. i inni.
Patent ten obejmuje metodę produkcji modyfikatorów palności, co pozwala na uzyskiwanie bardziej bezpiecznych produktów z poli(chlorku winylu). - PL-245517, 2024 – Kompozycja stabilizująco-uniepalniająca do zawierających chlorowiec polimerów winylowych, sposób jej otrzymywania oraz stabilizowana kompozycja zawierającego chlorowiec polimeru winylowego o obniżonej palności
Autorzy: A. Abramowicz, S. Pawłowski, M. Kumosiński.
Patent opisuje innowacyjną kompozycję, która zapewnia stabilność i zmniejszoną palność polimerów winylowych zawierających chlor. - PL-245245, 2024 – Kompozycja stabilizująca do zawierających chlorowiec polimerów winylowych, sposób jej otrzymywania oraz stabilizowana kompozycja polimeru winylowego zawierającego chlorowiec
Autorzy: A. Abramowicz, S. Pawłowski, M. Kumosiński.
Ten patent dotyczy zaawansowanego rozwiązania w zakresie stabilizacji polimerów winylowych, co przyczynia się do podniesienia ich jakości i trwałości.
2001 – Ekologiczny proces syntezy poli(chlorku winylu)
Wdrożenie projektu mającego na celu opracowanie ekologicznych systemów inicjatorów w procesie suspensyjnej polimeryzacji chlorku winylu oraz minimalizację udziału rozpuszczalników organicznych w procesie produkcji PVC.
2003 – Wdrożenie wynalazków w polimeryzacji chlorku winylu
Wdrożenie dwóch projektów wynalazczych dotyczących sposobów polimeryzacji VC, które zostały zaimplementowane w pełnej skali produkcji PVC, osiągając roczną produkcję powyżej 220 000 ton.
2006 – Modyfikacja receptury PVC Polanvil S67 HBD
Wdrożenie zmodyfikowanej receptury produkcji PVC, która pozwalała na zwiększenie gęstości nasypowej polimeru do poziomu min. 580 g/cm³. Zmiana ta umożliwiła producentom PVC spełnianie najwyższych wymagań, a przetwórcom – zwiększenie wydajności produkcji.
2022 – Ekologiczna modernizacja procesu produkcji PVC
Udział w projekcie mającym na celu opracowanie i przetestowanie technologii przetwórstwa przemysłowego PVC, w szczególności zmiany procesów produkcyjnych w kierunku ekologicznych rozwiązań.
2023 – Innowacyjne, dwuwarstwowe, antybakteryjne płyty ochronne z recyklingu
Opracowanie technologii i uruchomienie produkcji innowacyjnych dwuwarstwowych, antybakteryjnych płyt ochronnych z dodatkiem jonów srebra i materiałów pochodzących z recyklingu. Kluczową rolą w projekcie było opracowanie receptury i parametrów przygotowania mieszanki do wytwarzania twardych płyt w procesie coekstruzji.
Zachęcamy do zapoznania się z wybranymi publikacjami naszych ekspertów, dotyczącymi badań i innowacji w dziedzinie polimerów, nanokompozytów oraz technologii przetwórstwa tworzyw sztucznych.
- Emulsje wodne w polimeryzacji chlorku winylu
- M. Obłój-Muzaj, M. Kumosiński, A. Abramowicz, R. Poturalski: “Emulsje wodne inicjatorów w polimeryzacji chlorku winylu – skala wielkolaboratoryjna i przemysłowa”, Przemysł Chemiczny 2003, 82(8-9), 927-929.
- M. Obłój-Muzaj, A. Abramowicz, M. Kumosiński, R. Poturalski: „Wodne emulsje inicjatorów w suspensyjnej polimeryzacji chlorku winylu”, Przem. Chem. 2004, 83(10), 505-507.
- Stabilizatory suspensji i właściwości PCW
- A. Abramowicz: „Porównanie wpływu wybranych handlowych stabilizatorów suspensji na niektóre właściwości ziarna poli(chlorku winylu)”, Polimery 2005, 50(7-8), 593-600.
- Nanokompozyty PCW i nowe technologie
- M. Obłój-Muzaj, M. Zielecka, J. Kozakiewicz, A. Abramowicz, A. Szulc, W. Domanowski: “New PVC-S Morphology by VC Polymerisation on Nanoparticles”, The Ninth International PVC Conference Brighton, 2005, IOM Communications Ltd, 289-292.
- A. Abramowicz, R. Jeziórska, M. Zielecka, M. Obłój-Muzaj: „Modyfikacja odpadów nieplastyfikowanego poli(chlorku winylu)”, Przetwórstwo Tworzyw 2013, 19(5), 459–463.
- A. Abramowicz, M. Obłój-Muzaj, M. Zielecka: „Poly(vinyl chloride) nanocomposites prepared in the suspension polymerization process. Part II. PVC filled with silica nanofiller”, Journal of Materials Science & Engineering B 4(8), 2014, 210–219.
- A. Abramowicz, M. Obłój–Muzaj, J. Kozakiewicz: „Poly(vinyl chloride) nanocomposites prepared in the suspension polymerization process. Part I. PVC filled with hybrid nanofiller”, Journal of Materials Science & Engineering B 4(6), 2014, 152–162.
- Korzyści stosowania kompozytów PCW
- A. Abramowicz, M. Obłój–Muzaj, M. Zielecka, J. Kozakiewicz: „Korzyści stosowania kompozytów PVC”, w: Modyfikacja polimerów. Stan i perspektywy w roku 2015 (red. R. Steller, D. Żuchowska), Wrocław, 2015, 251-254.
- M. Obłój-Muzaj, A. Abramowicz, M. Kumosiński, M. Zielecka, J. Kozakiewicz, A. Górska: „Properties of rigid films made of PVC nanocomposites”, AIP Conference Proceedings, 1736, 2016.
- M. Obłój-Muzaj, A. Abramowicz, M. Kumosiński, M. Zielecka, J. Kozakiewicz, A. Górska: „Properties of blends for profiles and semi-rigid films made of PVC nanocomposites produced in pilot plant”, AIP Conference Proceedings, 1736, 2016.
- Nowoczesne materiały do eksperymentów naukowych
- M. Kuźniak, S. Pawłowski, A. Abramowicz, A.F.V. Cortez, M. Kumosiński, T. Łęcki, G. Nieradka: „Development of wavelength-shifting PEN foils for next generation experiments”, Journal of Instrumentation, 19, 2024.
Publikacje te odzwierciedlają nasze zaangażowanie w rozwój technologii oraz innowacyjne podejście do stawianych nap problemów naukowych.
Sekcja Polimerów Winylowych dysponuje nowoczesnym zapleczem badawczym, umożliwiającym kompleksowe analizy i testy materiałów polimerowych. Nasza aparatura pozwala na precyzyjne badania w różnych warunkach temperaturowych i ciśnieniowych, wspierając rozwój innowacyjnych technologii.
Wyposażenie laboratoriów obejmuje:
- Reaktory szklane 1,5-litrowe Polyclave – zakres temperatur: -20°C do 250°C, ciśnienie do 12 bar, pełne oprzyrządowanie i opomiarowanie.
- Mieszalnik gorąco-zimny (Plasmec).
- MetaStation 4E – reometr momentu obrotowego z oprogramowaniem i połączeniem z Internetem.
- Stożkowa wytłaczarka dwuślimakowa CTSE (przeciwbieżna).
- Pionowy dozownik ślimakowy.
- Głowice wytłaczarskie, w tym:
- szczelinowa, typu flexlip (wymiary dyszy: 50 x 0,05 do 2,0 mm),
- pręcikowa z pierścieniem gwintowanym 2 ¾” i wymiennymi dyszami (Ø 3.0 mm, Ø 4.0 mm, Ø 5.0 mm).
- Mieszalnik planetarny P 600.
- Gniotownik pomiarowy 50 EHT.
- Taśma transportowa.
- Wanna chłodząca.
- Granulator.
- Brabender-MetaBridge – zaawansowane oprogramowanie do korelacji danych.
- Suszarka fluidalna.
- Aparatura do pomiaru:
- zredukowanej liczby lepkościowej,
- stabilności termicznej różnych metod,
- barwy w przestrzeni L, a, b,
- rezystywności skrośnej.
Dzięki tak zaawansowanemu zapleczu badawczemu możliwe jest prowadzenie szerokiego zakresu badań nad właściwościami polimerów winylowych, co wspiera rozwój innowacyjnych materiałów i technologii.
Reaktor szklany 1,5 litra Polyclave (2 zestawy)
Mieszalnik gorąco-zimny Plasmec
MetaStation 4E – Reometr momentu obrotowego, Gniotownik pomiarowy 50 EHT
MetaStation 4E – Reometr momentu obrotowego, Wytłaczarka dwuślimakowa CTSE
