Grupa badawcza technologii polimerów
Sekcja Zaawansowanych Materiałów Polimerowych
Projektujemy nowoczesne materiały polimerowe o szerokim spektrum właściwości – od odpornych kompozytów po inteligentne powłoki.
Łączymy chemię, inżynierię materiałową i technologie polimerów, wspierając przemysł w zwiększaniu wydajności, wprowadzaniu innowacji i tworzeniu produktów gotowych do zastosowań m.in. w budownictwie, energetyce i medycynie.
Specjalizujemy się w syntezie nowoczesnych poliuretanów i silikono-uretanów, projektowaniu inteligentnych powłok oraz opracowywaniu kompozytów do wymagających zastosowań przemysłowych.
Nasze rozwiązania stosowane są m.in. w branży budowlanej, energetyce, inżynierii materiałowej i technologiach druku 3D.
Oferta badawcza:
- synteza poliuretanów i silikono-uretanów itp. sieciujących wilgocią z powietrza (np. kity i uszczelniacze);
- opracowywanie nowatorskich hydroizolacji dachowych reagujących na zmiany wilgotności z inteligentną gospodarką termiczną;
- synteza wodnych dyspersji poliuretanowych, w tym hybrydowych: silikono-uretanowych, akrylowo-uretanowych, silikonowo-akrylowych, akrylowo-alkidowych, zwłaszcza w zastosowaniu jako ekologiczne materiały powłokowe;
- modyfikacja izocyjanianami asfaltów, paków węglowych i żywic węglowodorowych w celu poprawy odporności termiczne w górnym i dolnym zakresie użytkowania, odporności na czynniki środowiskowe oraz właściwości mechanicznych;
- opracowywanie asocjacyjnych zagęszczaczy poliuretanowych poprawiających właściwości reologiczne farb, lakierów, klejów, uszczelniaczy, past oraz dyspersji pigmentowych;
- dobór plastyfikatorów polimerowych do PVC;
- otrzymywanie bezrozpuszczalnikowych i wodno-dyspersyjnych spoiwa do powłok sieciowanych promieniowaniem UV;
- opracowywanie silikono-uretanów do konkretnych zastosowań takich jak: rusztowania żywych komórek; stałe elektrolity polimerowe; membrany do separacji mieszanin ciekłych i gazowych;
- dobór nanoproszków polimerowych jako modyfikatory udarności lakierów proszkowych i tworzyw polimerowych;
- polimerowe powłoki inteligentne do specjalnych zastosowań, w tym: samonaprawiające się, ekranujące promieniowanie elektromagnetyczne, samoczyszczące, superhydrofobowe itp.;
- opracowywanie i otrzymywanie retykulowanych węgieli szklistych do konkretnych zastosowań: filtracja, magazynowanie energii, adsorpcja gazów, hutnictwo itd.;
- polimerowe materiały eksploatacyjne stosowane w drukarkach 3D, głównie druk FDM: dobór i modyfikacja materiałów antyadhezyjne stolików oraz druk DLP z doborem mieszanek reakcyjnych.
Pracujemy na nowoczesnych urządzeniach do zaawansowanej analizy termicznej, termomechanicznej oraz mikroskopowej.
DSC (Differential Scanning Calorimeter) – Discovery DSC 2500 LN, TA Instruments – różnicowy kalorymetr skaningowy umożliwiający wg opatentowanej technologii Tzero™ bezpośredni pomiar przepływu ciepła i temperatur przemian fizykochemicznych materiałów w zakresie (-180) – (+300)°C:
temperatury zeszklenia Tg (z ang. glass transition temperature),
temperatury topnienia, krystalizacji, polimorfizmu,
pojemności cieplnej Cp (z ang. Heat Capacity),
wyznaczanie entalpii ΔH przemian endo i egzotermicznych,
dzięki wykorzystaniu technologii modulacji temperaturowej (MDSC®) istnieje możliwość oddzielenia nakładających się na siebie efektów oraz rozdzielenia przemian odwracalnych od nieodwracalnych;
DMTA (Dynamic Mechanical Thermal Analyzer) – Discovery DMTA 850, TA Instruments – dynamiczna analizator termomechaniczny pozwala na badania w szerokim zakresie temperatur
(-150°C)-(+600°C), w przedziale sił 0,1mN do 18N w oscylacji w zakresie częstotliwości 0,001-200Hz. Urządzenie pozwala na analizę w szerokim obszarze odkształceń mechanicznych:
zginania próbek w systemie single i dual cantilever z unieruchomieniem próbek na końcach,
przy podparciu niskotarciowym na dwóch końcach tzw. zginanie trójpunktowe,
– rozciągania włókien, folii oraz wyrobów płaskich,
– ścinania,
– ściskania,
– analizy proszków w kuwecie w systemie – dual cantilever,
– analizy punktu mięknienia;
Zaawansowany mikroskop cyfrowy Keyence VHX-X1 o obiektywach od makro 5-50x aż do 2500-6000x do szczegółowych zastosowań analitycznych z funkcją zaawansowanego profilowania wraz z wyznaczaniem charakterystycznych parametrów chropowatości (Ra, Rz, Sa, Sz), wyposażony w pełni kompatybilne przystawki: grzewczo-chłodzącą (Linkam) działająca w zakresie (-196°C)-(+420°C) oraz adapter fluorescencyjny (Nightsea) – zakres wzbudzenia 360-540 nm;
Phrozen Sonic 4K 2022 – drukarka 3D w technice DLP opartą o ciekłe żywice fotopolimerowe;
Zmorph – drukarka 3D w technice FDM.
Badania wybranych właściwości materiałów powłokowych (farb i lakierów):
Połysk w oparciu o normę PN-EN ISO 2813,
Twardość: Persoza i Koniga w oparciu o normę PN-EN ISO 1522 oraz ołówkowa w oparciu o normę PN-EN 13523-4,
Odporność na uderzenie w oparciu o metodę spadającego ciężarka wg normy PN-EN ISO 6272-1,
Odporność na ścieranie w oparciu o metodę krążka z papierem ściernym wg normy PN-EN ISO 7784-2 oraz metodą oparta na Taberze wg normy PN-EN ISO 5470-1,
Odporność na zarysowanie w oparciu o normy PN-EN ISO 1518,
Odporność na wodę w oparciu o metodę własną instytutu Łukasiewicz – IChP w oparciu o normę PN 76 C-81521 oraz ocena wg normy PN-EN ISO 4628-2,
Przyczepność – Metoda siatki nacięć w oparciu o normę PN-EN ISO 2409,
Elastyczność w oparciu o próbę zginania wg normy PN-EN ISO 1519,
Kąt zwilżania, kropla kładziona, energia swobodna powierzchniowa oraz napięcie powierzchniowe cieczy (goniometr Kruss),
Grubość w oparciu o metodę akustyczną wg normy PN-EN ISO 2808,
Tłoczność w oparciu o normę PN-EN ISO 1520.
Pozostałe metody badawcze:
- Minimalna temperatura tworzenia powłoki (MTTF) w oparciu o normę PN-90/C-89415 (RHOPOINT Instruments MTTF-90),
- Sucha pozostałość – metoda własna instytutu Łukasiewicz – IChP,
- Stabilność mechaniczna dyspersji wodnych i zawiesin w wirówce laboratoryjnej w kilku temperaturach, zakresie (+5 °C )-(+40°C),
- Lepkość: w funkcji szybkości ścinania lub temperatury (Reometr Kinexus),
- Lepkość mierzona wiskozymetrem rotacyjnym Brookfielda,
- Lepkość mierzona za pomocą kubka wypływowego w oparciu o PN-81/C-81508,
- Ściekalność w oparciu o normę PN-80/C 81539, rozlewność w oparciu o normę PN-89/C 81507,
- Wielkość cząstek oraz ocena charakteru rozkładu tych wielkości (polidyspersyjność) w zakresie od 5 nm do 5 μm (aparat Malvern),
- Pomiar elektrokinetycznego potencjału zeta (ζ) cząstek (aparat Malvern).
