Search
dr inż. Marcin Włoch
Employment
- Assistant professor at Department of Polymers Technology
Publications
Filters
total: 47
Catalog Publications
Year 2024
-
Polyurethane Glycerolysate as a Modifier of the Properties of Natural Rubber Mixtures and Vulcanizates
PublicationChemical recycling of polyurethanes can be realized in several different ways, but the most important methods are glycolysis and glycerolysis. Both methods permit recovery of polyols (when the process is realized with the mass excess of depolymerizing agent) or substitutes of polyols, which contain urethane moieties in the main chains and terminate mainly in hydroxyl groups (when the process is realized with the mass excess of...
-
Polyurethane-based aerogels: Preparation, properties, and applications
PublicationPolyurethane aerogels (PUAs) are interesting materials because of their high porosity, low density, and low thermal conductivity, which result in their application as thermal insulations. PUAs are mainly synthesized using di- and polyisocyanates, diols or polyols, catalysts (tertiary amines and organometallic), and solvents (which are used as reaction medium, purifying of obtained semiproducts). Preparation procedure involves several...
Year 2023
-
Structure-Property Relationship and Multiple Processing Studies of Novel Bio-Based Thermoplastic Polyurethane Elastomers
PublicationCurrently, the growing demand for polymeric materials has led to an increased need to develop effective recycling methods. This study focuses on the multiple processing of bio-based thermoplastic polyurethane elastomers (bio-TPUs) as a sustainable approach for polymeric waste management through mechanical recycling. The main objective is to investigate the influence of two reprocessing cycles on selected properties of bio-TPUs....
-
Synteza poliuretanu z udziałem biomonomerów i jego recykling chemiczny
PublicationPrzeprowadzono recykling chemiczny (aminoliza i glikoliza) zsyntezowanego wcześniej poliuretanu, otrzymanego z wykorzystaniem surowców pochodzenia naturalnego, oraz zbadano podstawowe właściwości otrzymanych produktów depolimeryzacji chemicznej. Poliuretan otrzymano metodą prepolimerową, wykorzystując surowce pochodzenia naturalnego, czyli poliol PriplastTM 1838 i diizocyjanian TolonateTM X FLO 100. Łańcuchy prepolimeru uretanowego...
Year 2022
-
Non-Isocyanate-Based Waterborne Polyurethanes
PublicationNon-isocyanate polyurethanes (NIPUs) are a greener alternative for the conventional polyurethanes synthesized using toxic and moisture-sensitive di- or polyisocyanates. The most often described method of NIPU synthesis involves the reaction of five-membered cyclic carbonates with amines, and resulting polymers containing primary and secondary hydroxyl groups (so they are also known as polyhydroxyurethanes), which can be further...
-
Preparation and Properties of Thermoplastic Polyurethane Composites Filled with Powdered Buckwheat Husks
PublicationBio-based fillers for the polymer composites are still interesting from the scientific and industrial point of view, due to their low cost and renewable nature. In this work partially green composites were obtained by the mixing of thermoplastic poly(ester-urethane) with the unmodified and modified (by acetylation) grinded buckwheat husks. Obtained biocomposites were characterized in the terms of their chemical structure (FTIR),...
Year 2021
-
Isocyanate-Free Polyurethanes
PublicationIsocyanate-free polyurethanes (also called non-isocyanate polyurethanes, or NIPUs) are alternatives to the conventional (commercially used) polyurethanes synthesized using di- or polyisocyanates, polyols, and chain extenders with low molecular weight. The major routes of NIPUs’ synthesis involve polyaddition of cyclic carbonates and di- or polyamines, polycondensation of carbamates, and diols. The most important intermediates are...
-
Recycling of Polyurethanes Containing Flame-Retardants and Polymer Waste Transformed into Flame-Retarded Polyurethanes
PublicationThe growing number of polyurethanes (PUs) produced every year has developed methods for their mechanical and chemical recycling which yield valuable products like substitutes for commercial polyols or flame-retardants. PUs can be produced in different shapes and forms (i.e., elastomers, flexible or rigid foams, coatings, etc.) using several different components (i.e., di- or polyisocyanates, ester- or ether-based polyols, low-molecular...
Year 2020
-
Rheology of polymer blends
PublicationPolymer blends are physical mixtures of two or more homopolymers or copolymers. This type of materials have wide spectrum of technological applications, and their properties are influenced, e.g., by the properties of single components and morphology of final material. The rheology of polymer blends is connected with the processing of polymer blends and is influenced by thermodynamics, morphology, and their evolution during testing....
-
Submicron inorganic particles as an additional filler in hybrid epoxy matrix composites reinforced with glass fibres
PublicationIn this study, the effect of selected submicron metal oxide (zinc oxide, titanium oxide) or non-metal oxide (silicon dioxide) particles on mechanical and thermo-mechanical properties of epoxy/glass composites was investigated. The applied epoxy resin was a diglycidyl ether of bisphenol-A cured with triethylenetetramine. As a reinforcement twill weave E-glass fabric was used. Hybrid composites (contained particulate and fibrous...
Year 2019
-
Efektywność działania środków przeciwstarzeniowych w procesie przyśpieszonego starzenia cieplnego
PublicationPrzedmiotem przedstawionych badań są wulkanizaty kauczuku naturalnego i butadienowo-styrenowego. Celem pracy było zbadanie efektywności działania środków przeciwstarzeniowych w procesie przyspieszonego starzenia cieplnego (w czasie 7 i 14 dni w temperaturze 70°C). Do badań wykorzystano dwie substancje przeciwstarzeniowe: komercyjnie dostępny przeciwutleniacz IPPD (N–fenylo-N′-izopropylo-p-fenylenodiamina) oraz ekologiczny przeciwutleniacz...
-
Synthesis and polymerisation techniques of molecularly imprinted polymers
PublicationMolecularly Imprinted Polymers (MIPs) are materials that has been processed using the molecular imprinting technique which permit to obtain well-defined three-dimensional cavities, with affinity to a template molecule, in the polymer matrix. Technology involves three strategies, i.e., covalent, non-covalent and semi-covalent approach, but the most popular is non-covalent approach. The most important components for the synthesis...
-
The Effect of Polyurethane Glycolysate on the Structure and Properties of Natural Rubber/Carbon Black Composites
PublicationIn this work the use of polyurethane chemical recycling product (i.e. glycolysis of polyurethane waste realized with the mass excess of polymer) as a plasticizer for natural rubber-based composites was proposed. The effect of plasticizer type (napthenic oil and polyurethane foam glycolysate) and amount (2, 4, 6 or 8 parts per 100 parts of natural rubber) on the processing properties of rubber mixtures and chemical structure, swelling,...
-
Wytwarzanie i wybrane właściwości kompozycji kauczukowych z regenerowaną celulozą.
PublicationCelem niniejszej pracy było zbadanie wpływu regenerowanych włókien wiskozowych (dodanych w ilości 10, 20, 30 phr) jako proekologicznego napełniacza na wybrane właściwości kompozycji na osnowie kauczuku na-turalnego. Dla każdej z wyżej wymienionych proporcji otrzymano materiały wulkanizowane przez 5, 10, 15, 20 minut. Uzyskane materiały poddano statycznej próbie rozciągania, badaniu elastyczności przy odbiciu metodą...
Year 2018
-
A New Approach to Chemical Recycling of Polyamide 6.6 and Synthesis of Polyurethanes with Recovered Intermediates
PublicationA new efficient method for the chemical decomposition of polyamide 6.6 by the glycolysis and amino-glycolysis processes was proposed. The glycolysis was conducted using the mass excess of ethylene glycol (EG) as a decomposing agent in the presence of a catalyst. Also, a mixture of EG and triethylenetetramine was used as another decomposing agent in the amino- glycolysis process. The described process of decomposition did not...
-
Mechanical Recycling via Regrinding, Rebonding, Adhesive Pressing, and Molding
PublicationIncreasing amount of polyurethane foams waste (e.g. from the building or furniture industry) produced every year resulted in the intensive development of their recycling methods. This chapter covers most important mechanical recycling methods, i.e. regrinding, rebonding, adhesive pressing, and molding. The procedure, required equipment and chemicals (if needed) for each method were described. The possible applications of the products...
-
The effect of high molecular weight bio-based diamine derivative of dimerized fatty acids obtained from vegetable oils on the structure, morphology and selected properties of poly(ether-urethane-urea)s
PublicationIn this work, the effect of the high molecular weight bio-based diamine on the chemical structure and selected properties of poly(ether-urethane-urea)s has been investigated. The ether-urethane prepolymer was cured using 1,4-butanediol and/or bio-based diamine. Mentioned chain extenders were used separately or in the mixture, and their different molecular weight and chemical structure resulted in obtaining materials with diversified...
-
Wpływ budowy chemicznej na zmiany właściwości mechanicznych i termomechanicznych elastomerów biopoliuretanowych = The influence of chemical structure on mechanical and thermomechanical properties of cast biopolyurethane elastomers
PublicationPrzedmiotem niniejszej pracy są elastomery biopoliuretanowe otrzymywane metodą dwuetapową, tzw. prepolimerową, z wykorzystaniem surowców bio-pochodnych. Zbadano wpływ różnych małocząsteczkowych przedłużaczy łańcucha prepolimerowego: 1,2-biopropanodiolu oraz 1,3-biopropanodiolu na strukturę chemiczną i właściwości mechaniczne (warunki statyczne i dynamiczne) elastomerów biopoliuretanowych. Ponadto, wykorzystano również inny surowiec...
-
Zastosowania wybranych technik analizy termicznej w badaniu tworzyw sztucznych
PublicationMetody analityczne oparte na wykorzystaniu technik analizy termicznej były i nadal są bardzo popularne i często wykorzystywane w badaniu tworzyw sztucznych. Techniki te pozwalają na określenie właściwości termicznych materiałów polimerowych takich jak np. temperatura zeszklenia, temperatura i ciepło topnienia, temperatura i ciepło krystalizacji oraz ciepło właściwe. Oddziaływanie wysokiej temperatury na polimery może prowadzić...
Year 2017
-
Badania struktury chemicznej (metodami FTIR i NMR) oraz własności termicznych (metodą DSC) materiałów i ustalenie rodzaju tworzywa sztucznego - Numer umowy: 032257
PublicationPrzeprowadzono badania struktury chemicznej (metodami 1H NMR oraz FTIR) oraz własności termicznych (metodą DSC) materiałów pobranych z dostarczonych obiektów i ustalono typ tworzywa sztucznego z jakiego zostały wykonane dostarczone obiekty.
-
Mechanical and thermo-mechanical properties of natural rubber composites filled with submicron- and nano-sized silica particles and prepared using glycolysate as a plasticizer
PublicationThe main aim of this work was to examine the selected mechanical and thermo-mechanical properties of natural rubber/silica composites prepared using glycolysate as a plasticizer. Prepared composites contained different amounts of submicron- (10, 15, 20 or 25 pphr) or nano-particles (0.5, 0.75, 1.0 or 1.25 pphr). The tensile properties, tear resistance, hardness, abrasion resistance and resilience of prepared materials were determined....
-
Non-isocyanate Polyurethanes
PublicationThe main aim of this chapter is to present a general overview of the NIPU synthesis method (i.e., polycondensation and polyaddition), and to describe structure and properties of selected intermediates and final polymeric products. The focus is on five-membered ring cyclic carbonate intermediates, which were obtained by cycloaddition of carbon dioxide to selected glycidyl ethers and thiol-ene coupling of unsaturated cyclic carbonates...
-
Preparation, morphology and properties of natural rubber composites filled with untreated short jute fibres
PublicationGreen composites were obtained by incorporation of short jute fibres in natural rubber matrix using a laboratory two-roll mill. The influence of untreated fibre content (1, 2.5, 5, 7.5 and 10 phr) on the mechanical properties, dynamic mechanical properties, swelling properties was examined. The behaviour of prepared green composites under cyclic compression was also investigated. Fibre dispersion in rubber matrix was studied by...
-
Przeciwutleniacze stosowane w produkcji wyrobów gumowych. Część I. Procesy starzenia gumy i obecnie stosowane przeciwutleniacze - przegląd, korzyści i zagrożenia
PublicationMateriały gumowe ulegają procesom zużycia i starzenia, które początkowo obniżają ich jakość, a w efekcie uniemożliwiają dalsze użytkowanie wyrobów ze względu na pogorszenie właściwości mechanicznych. Zapobieganie procesom degradacji materiałów gumowych obejmuje stosowanie środków przeciwstarzeniowych, takich jak przeciwutleniacze lub antyozonanty. Przedstawiona praca przeglądowa stanowi pierwszą część artykułu dotyczącego przeciwutleniaczy...
-
Przeciwutleniacze stosowane w produkcji wyrobów gumowych. Część II. Obecne kierunki badań ze szczególnym uwzględnieniem przeciwutleniaczy polimerycznych oraz przeciwutleniaczy otrzymanych z użyciem substancji pochodzenia naturalnego
PublicationPowszechnie wykorzystywane w przemyśle gumowym przeciwutleniacze są substancjami otrzymywanymi ze źródeł pochodzenia petrochemicznego i wykazują działanie toksyczne względem człowieka i środowiska naturalnego. Projektowanie przeciwutleniaczy powinno zatem skupiać się na zminimalizowaniu wad obecnie stosowanych przeciwutleniaczy. Przedstawiona praca obejmuje przegląd literatury z lat 2000–2017 w zakresie nowoczesnych przeciwutleniaczy...
-
Recycling of Polyurethanes
PublicationPolyurethane waste can be recycled by mechanical methods (i.e., grinding and applying as a filler or pressing with a bonding agent) and chemical methods (mainly by e.g., glycolysis, hydrolysis, or aminolysis). There is also possibility to the recover energy from polyurethanes waste (by incineration, gasification, and pyrolysis).
-
Recykling poliuretanów oraz poli(tereftalanu etylenu)
PublicationPoliuretany (PUR) oraz poli(tereftalan etylenu) (PET) stanowią zaraz obok poliolefin główne źródło odpadów z tworzyw sztucznych. Poliuretany są produkowane w formie elastomerów, elastycznych i sztywnych pianek oraz klejów i powłok. Szeroki wachlarz zastosowań poliuretanów, wynikający zarówno z ich unikalnych właściwości, jak i z możliwych form użytkowych, skutkuje rosnącym z roku na rok zapotrzebowaniem na te materiały. Poli(tereftalan...
-
Synthesis, structure and properties of poly(ester-urethane)s obtained using bio-based and petrochemical1,3-propanediol and 1,4-butanediol
PublicationIn this paper, the poly(ester-urethane)s obtained using petrochemical and bio-based chain extenders were prepared and characterized. The influence of glycols’ origin on the chemical structure, mechanical and thermal properties of the prepared polyurethanes was studied. The materials were synthesised by prepolymer method. The first step involved the reaction of α,ω-dihydroxy(ethylene-butylene adipate (POLIOS 55/20) with 4,4’-diphenylmethane...
Year 2016
-
Badanie próbek materiałów (HDPE, LLDPE) metodami FTIR, DSC, MFI i oznaczenie własności w statycznej próbie rozciągania oraz ustalenie przyczyny zniszczenia elementu wykonanego z LLDPE -
PublicationBadania próbek materiałów HDPE i LLDPE obejmowały: analizę struktury chemicznej materiałów (metodą FTIR), wyznaczenie wskaźnika szybkości płynięcia własności (MFR i MVR), własności termicznych (metodą DSC) oraz własności w statycznej próbie rozciągania. Na podstawie otrzymanych wyników ustalono prawdopodobną przyczynę zniszczenia elementu konstrukcyjnego wykonanego z LLDPE.
-
Effect of high loading of titanium dioxide particles on the morphology and selected properties of natural rubber-based composites
PublicationThe aim of this work was to prepare and characterize the natural rubber vulcanizates contained different amounts of titanium dioxide particles. At first rubber mixture was prepared using a laboratory two-roll mill and then samples were vulcanized in a hydraulic press. The formulation of rubber mixture and rubber-processing technique is based on our earlier investigations. Materials were obtained at the different titanium dioxide...
-
Progress in non-isocyanate polyurethanes synthesized from cyclic carbonate intermediates and di- or polyamines in the context of structure–properties relationship and from an environmental point of view
PublicationCommercially, polyurethanes are produced by the reaction of diisocyanates, polyols (polyester or polyether) and low molecular weight chain extender. Toxicity, moisture sensitivity and phosgene-based synthesis of diisocyanates resulted in investigations focused on obtaining the non-isocyanate polyurethanes (NIPUs). This work presents the review of synthesis and structure–properties relationship of non-isocyanate polyurethanes obtained...
-
Synthesis, structure and properties of novel poly(hydroxyurethane)s obtained by non-isocyanate route
PublicationNon-isocyanate polyurethanes (NIPUs) can be synthesized by polyaddition of five-membered bis(cyclic carbonate)s and primary diamines. NIPUs are an alternative for the commonly used (in the form of foams, elastomers, coatings or fibers) in the industry polyurethanes obtained using toxic and moisture sensitive diisocyanates, polyols and low-molecular weight chain extenders. The main aim of this work was to synthesize non-isocyanate...
-
Synthesis, Structure and Properties of Poly(ester-Urethane-Urea)s Synthesized Using Biobased Diamine
PublicationModern polymer science and technology is focused on the development of partial or fully green polymers. This focus is related to green chemistry trends, which propose using natural and renewable resources as monomers in the synthesis of polymers. In this study, biobased diamine was used as a chain extender of ester-urethane prepolymer. Obtained poly(ester-urethane-urea) contains 16 wt% of biobased diamine. There is mention of an...
-
Synthesis, structure and properties of poly(ether-urethane)s synthesized using a tri-functional oxypropylated glycerol as a polyol
PublicationThe main aim of this work was to obtain poly(ether-urethane)s using tri-functional polyoxyalkylene polyol (Rokopol G1000), which introducing the chemical cross-links into the structure of polyurethanes. Poly(ether-urethane)s were prepared using two-step method, called prepolymer method, which involves in the first step the reaction of 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI) and tri-functional polypropylene glycol glycerol triether...
-
Zbadanie struktury i wybranych własności elementów wykonanych z ABS i ABS/PC oraz ustalenie przyczyn występowania wad powierzchniowych na tych elementach
PublicationPrzebadano próbki wykonane z ABS oraz PC/ABS. Zakres przeprowadzonych badań i analiz obejmował: (1) Spektroskopię w podczerwieni z transformacją Fouriera (FTIR), (2) Różnicową Kalorymetrię Skaningową (DSC), (3) Analizę Termograwimetryczną (TGA), (4) Masowy i Objętościowy Wskaźnik Szybkości Płynięcia (MFR i MVR), (5) Twardość metodą Shore’a D oraz (6) wizytę w zakładzie produkcyjnym i analizę procesów montażowych.
Year 2015
-
Badania dotyczące ustalenia poziomu polipropylenu i polietylenu w mieszaninie polimerowej - Raport z badań zleconych - Numer umowy: 031664
PublicationBadanie składu chemicznego (metodą FTIR oraz metodą rozpuszczania na gorąco w ksylenie), własności termicznych (metodą DSC) oraz stabilności termicznej (metodą TGA) mieszaniny polimerowej złożonej głównie z wtórnego polietylenu i polipropylenu
-
Chemical identification of rubber fender sample and hardness and density measurements
PublicationScope of testing: Chemical identification of rubber fender sample and hardness and density measurements. - Raport z badań zleconych - Numer umowy: 031178
-
Chemical structure, thermal and mechanical characterization of bio-based polyurethane composites filled with microcrystalline cellulose
PublicationOver the past several decades, the interest in replacing the synthetic components used in the production of polymers and composites with their natural counteparts has been growing. Biocomposites belong to the group of materials produced with the use of renewable raw materials. There has been a recent surge of interest in the industrial applications of composites containing natural fibres reinforced with biopolymers. Biopolymers...
-
Morphology and properties of recycled polyethylene/ground tyre rubber/thermoplastic poly(ester-urethane) blends
PublicationThe growing amount of plastics waste produced every year resulted in development of mechanical and chemical recycling methods of polymers and their blends or composites. From the environmental point of view, the possibility of plastics waste reusing and recycling is desirable. In this study three polymer blends were obtained with using recycled polyethylene (RPE), ground tyre rubber (GTR) and thermoplastic poly(ester-urethane)...
-
Właściwości mechaniczne i morfologia kompozytów biopoliuretanowych wzmocnionych modyfikowanymi włóknami sizalowymi
PublicationOmówiono wyniki badań właściwości mechanicznych i morfologii kompozytów biopoliuretanowych (bio-PUR) zawierających 5-15% mas. krótkich włókien sizalu. Materiały te wytworzono z systemu poliuretanowego, w którym zdyspergowano włókno poddane wcześniej merceryzacji lub silanizacji. Charakterystykę wytrzymałościową w warunkach statycznych uzyskano z krzywych naprężenie-odkształcenie, a morfologię kompozytów oceniono na podstawie zdjęć...
Year 2014
-
Ekspertyza w celu ustalenia utraty właściwości powłoki epoksydowej zastosowanej na konstrukcji stalowej - Raport z badań zleconych - Numer umowy: 031008
Publication.
-
Influence of selected submicron inorganic particles on mechanical and thermo-mechanical properties of unsaturated polyester/glass composites
PublicationIn this paper, the influence of different submicron-scaled particles (zinc oxide, titanium dioxide, or silica) on mechanical and thermo-mechanical properties of unsaturated polyester matrix composites reinforced with glass fabric was investigated. Surface morphology of obtained composites was also examined. At first inorganic particles were mechanically dispersed into unsaturated polyester resin system as per the calculated weight...
-
Reologia glikolizatów wytworzonych z odpadowych pianek polietero-uretanowych
PublicationPrzedstawiono wyniki pomiarów reometrycznych glikolizatów wytwarzanych w procesie glikolizy piankowych odpadów polieterouretanowych. Glikolizy prowadzono przy stałym stosunku masowym odpadu do glikolu (6:1). Katalizatorem reakcji był octan potasu. Glikolizaty otrzymywano przy użyciu pięciu kolejnych glikoli począwszy od etano-1,2-diolu do heksano-1,6-diolu. Po zakończeniu glokolizy ze środowiska reakcji nie oddestylowywano pozostałości...
-
Selected biotrends in development of epoxy resins and their composites
PublicationEpoxy resins and their fibre or particulate composites are widely used in various industries, including building, naval, aircraft, automotive and aerospace. Modern polymer science and technology focus on the development of green polymers and composites. There are two major areas of interest in the case of epoxy resins: the development of bio-based resins and the production of composites with natural fibers. One of the most interesting...
Year 2013
-
Effect of glycolysate obtained from polyurethane wastes on mechanical properties of rubber materials
PublicationThe paper presents the possibility of utilization of wastes from polyurethane foams. In this work the results of mechanical investigations of materials obtained from natural rubber mixtures with a mixture of glycolysate and biodiesel glycerine as a plasticizer are described. The measurements of mechanical properties showed rather good tensile strength, elongation at break and modules of extensions M100%, M200%, M300% of obtained...
-
Mechanical, thermo-mechanical properties of epoxy/glass composites with submicron particles
PublicationIn this research the influence of submicron zinc oxide and silicon dioxide particles on mechanical, thermo-mechanical properties of epoxy matrix composites reinforced with glass fibres was investigated. Composites were fabricated using hand lay-up method. Materials contained 39-41 wt.% of glass fibres. The bending tests, dynamic mechanical analysis and tribological tests were performed on each group of composites and also for...
-
Morphology of bio-based polyurethane composites filled by mer-cerized or silanized natural fibres
PublicationBio-composites are materials which possess unique properties and undergo biodegra-dation under specific conditions. Bio-composites belong to the group of materials produced with the use of renewable raw materials. They contain reinforcement, mainly in the form of natural fiber, which has high stiffness and resistance; filler powders are less frequently used. Significant features of natural fibers are elongation, density, thermal...
seen 3632 times