Polimery syntetyczne i naturalne w nowoczesnych materiałach wielkocząsteczkowych. Cz. I. Polimery z surowców odnawialnych i nanokompozyty polimerowe

Z. Florjańczyk; M. Dębowski; E. Chwojnowska; K. Łokaj; J. Ostrowska

Published : 2022-08-18

Vol. 54 No. 10 (2009)

Synthetic and natural polymers in modern polymeric materials. Part I. Polymers from renewable resources and polymer nanocomposites

Z. Florjańczyk M. Dębowski E. Chwojnowska K. Łokaj J. Ostrowska

Abstract

The currents trends in polymer industry are presented on the basis of monographs and other sources and reports on the state and prospects of polymeric materials development. Fundamental achievements in research on the manufacturing of polymers from natural resources as well as on preparation of nanofillers suitable for polymer composites are described. Special attention has been paid to the problems related to use of biotechnology in the syntheses of monomers and various types of polymers, as well as to nanocomposites with layered aluminosilicates (which fields of practical applications widen) or another fillers (e.g. 1-3, Table 1).

Keywords

polimery biodegradowalne ; polilaktyd ; skrobia ; biomonomery ; polimery bakteryjne ; nanokompozyty ; montmorylonit ; nanorurki ; nanowłókna biodegradable polymers ; polylactide ; starch ; biomonomers ; bacterial polymers ; nanocomposites ; montmorillonite ; nanotubes ; nanofibers

Details

References

Statistics

Authors

Download files

PDF (Język Polski)

Zasady cytowania

Florjańczyk, Z., Dębowski, M., Chwojnowska, E., Łokaj, K., & Ostrowska, J. (2022). Synthetic and natural polymers in modern polymeric materials. Part I. Polymers from renewable resources and polymer nanocomposites. Polimery, 54(10), 691–705. Retrieved from https://polimery.ichp.vot.pl/index.php/p/article/view/1247

References

Kubisa P: w "Stan i Perspektywy Rozwoju Materiałów Polimerowych - Foresight Technologiczny w Zakresie Materiałów Polimerowych", Redaktor wydania Gałęski A., Koordynator Czaplicka-Kolarz K., rozdział 4, str. 133-171.

[2] Czają K.: w "Poliolefiny", WNT 2005, str. 11-24

[3] Polimery 2008, 53,330 (wg Basell Press Release, October 8, 2007).

[4] ICIC Chemical Buisness 2007, April 23-29, 39.

[5] ICIC Chemical Buisness 2006, June 19-25,22.

[6] Chemical Week 2008,10.03.19.

[7] Bartczak Z.: w [1], rozdział 8, str. 261-295.

[8] Lemstra P. J., Kirschbaum R., Ohta T., Yasuda H.: w "Development in Oriented Polymers-2" (red. Ward I. M.), Elsevier Applied Science, London-New York 1987, str. 39-78.

[9] Plastic Engineering 2007, 63, 62.

[10] Capiatii N. J., Porter R. S.:J. Mater. Sci 1995,10,1761.

[11] Ward I. M.: Polymer 2004, 45, 1413.

[12] Plastic Engineering 2007, 63, 67.

[13] Suh N. P: "Microcellular Plastics, Innovation in Polymer Processing" (red. Stevenson J. E), Hanser Publishers, New York 1996.

[14] Błędzki A. K., Faruk O., Kirschling H., Kiihn J., Jaszkiewicz A.: Polimery 2006, 51, 697, 2007, 52, 3.

[15] Żenkiewicz M.: "Adhezja i modyfikowanie warstwy wierzchniej tworzyw wielkocząsteczkowych", WNT, Warszawa 2000.

[16] Benjamin S., Carr C., Walbridge D. J.: Próg. Org. Coat. 1996, 28, 197.

[17] Kuczyńska H., Langer E., Kamińska-Tarnawska E., Łukaszczyk J.: Polimery 2009, 54, 91.

[18] Piórkowska E., Gałęski A.: w [1], rozdział 6, str. 204-235.

[19] Alexandre M., Dubois R: w "Macromolecular Engineering - Precise Synthesis, Materials Properties, Applications" (red. Matyjaszewski K., Gnanou Y, Leibler L.), Wiley-VCH Verlag GmbH and Co. KGaA, Weinheim 2007, tom 4, rozdział 2, str. 2033- 2070.

[20] Polimery 2008, 53, 418 (wg News Release, Bad Homburg, November 2007).

[21] Bastioli C.: "Handbook of Biodegradable Polymers", Rapra Technology, Shawbury 2005.

[22] Lenz R. W., Marchessault R. H.: Biomacromolecules 2005, 6,1.

[23] Penczek S., Pretula J., Kałużyński K.: w [1], rozdział 5, str. 172-203.

[24] Duda A., Penczek S.: Polimery 2003,48, 16.

[25] Sodergard A., Stolt M.: Prog. Polym. Sci. 2002, 27, 1123.

[26] Chem. Week 2008,10.03.2008, 20.

[27] Braunegg G., Lefebvre G., Genser K. R: J. Biotechnol. 1998, 65, 127.

[28] Fiedorowicz M., Kapuśniak J., Korolczyk-Kostuch S., Khachtatrym G., Kowalski S., Para M., Staroszczyk H., Szymańska J., Tomasik R: Polimery 2006, 51, 517.

[29] Wilpiszewska K., Spychaj T.: Polimery 2006, 51, 325.

[30] Piast. Eng. 2007, 63, 60.

[31] Piast. Technol. 2007, 53, 33.

[32] Błędzki A. K., Jaszkiewicz A.: Polimery 2008, 53, 564.

[33] Lemstra R: "Petro vs Bio-based plastics", Wykład wygłoszony na konferencji "(Bio)degradable Polymers from Renewable Resources", Proceedings of the International Conference Yiena, 18-21 listopada 2007, 25.

[34] Kuciel S., Liber A.: Polimery 2005, 50, 436.

[35] Gałęski A., Piórkowska E., Pluta M., Kuliński Z., Masarek R.: Polimery 2005, 50, 562.

[36] Prociak A.: "Poliuretanowe materiały termoizolacyjne nowej generacji", Rozprawa habilitacyjna, Politechnika Krakowska, Seria "Inżynieria i Technologia Chemiczna", Kraków 2008, str. 359.

[37] Czub R: "Modyfikowane oleje roślinne oraz produkty chemicznej degradacji odpadowego poli(tereftalanu etylenowego) jako ekologiczne surowce do żywic epoksydowych", Rozprawa habilitacyjna, Politechnika Krakowska, Seria "Inżynieria i Technologia Chemiczna", Kraków 2008, str. 366.

[38] Yagci Y, Erciyes A. T.: Próg. Polym. Sci. 2006, 31, 633.

[39] Menzel K., Zeng A. P, Deckuer W. D.: Enzyme Microb. Technol. 1997, 20, 82.

[40] Behr A., Eiliting J., Irawadi K., Leschinski J., Lindner R: Green Chem. 2008,10,13.

[41] "Medium and Long-term opportunities and Risk of the Biotechnological production of Bulk Chemicals From Renewable Resources", BRRW Report, September 2006.

[42] Gałęski A., Piórkowska E., Pluta M.: w [33], 19.

[43] Piórkowska E., Kuliński Z., Gadzinowska K.: Polimery 2009, 54, 83.

[44] http://www.biopolymers.nl/en/ bioplastic

[45] Koller M., Braunegg G., Bona R., Herrmann C., Horvat R, Martinz J., Neto J., Pereira L., Kroutil M., Yarila R: Bwmacromolecules 2005, 6, 561.

[46] Suther-land I. W.: Trends Biotechnol. 1998,16, 41.

[47] Remming-horst U., Rehm B. H. A.: Biotechnol. Lett. 2006, 28, 1701.

[48] Czają W., Krystynowicz A., Bielecki S., Brown R. M.: Biomaterials 2006,27,145.

[49] Farmer R. S., Charati M. B., Kiick K. L.: w [19], tom 1., rozdział 11, str. 479.

[50] Thostenson E. T., Li C., Chou T.-W.: Composites Sci. Technol. 2005,65,491.

[51] Alexandre M., Dubois R: Mater. Sci. Eng. R. Rep. 2000, 28,1.

[52] Dubois R: Europ. Polym. J. 2007, 43, 4103.

[53] Chojnowski J.: w [1], rozdział l, str. 34-42.

[54] Thostenson E. T., Ren Z. R, Chou T.-W.: Composites Sci. Technol. 2001, 61,1899.

[55] Thostenson E. T., Li C., Chou T.-W.: Composites Sci. Technol. 2005, 65,491.

[56] Tai N. H., Yeh M. K., Liu J. H.: Carbon 2004, 42, 2774.

[57] Gojny F. H., Wichmann M. H. G., Kopkę U., Fiedler B., Schulte K.: Composite Sci. Technol. 2004, 64, 2363.

[58] Ogasawara T, Ishida Y, Ishikawa T., Yokota R.: Composites Par t A 2004, 35, 67.

[59] Thostenson E. T., Chou T. W.: J. Phys. D 2003, 36, 573.

[60] Sinnot S. B.: J. Nanosci. Nanotechnol. 2002, 2, 113.

[61] Ni B., Andrews R., Jacąues D., Qian D., Wijesun-dara M. B. J., Choi Y S., Hanley L., Sinnot S. B.: J. Phys. Chem. B. 2001,105,12 719.

[62] Hu Y, Jang L, Sinnot S. B.: Composite Sci. Technol 2003, 63, 1663.

[63] Liu I.-C, Huang H.-M., Chang C.-Y, Tsai H.-C, Hsu C.-H., Tsiang R. C.-C: Macromolecules 2004, 37, 283.

[64] Lou X., De-trembleur C., Sciannamea Y, Pagnoulle C., Jeróme R.: Polymer 2004, 45, 6097.

[65] Liu Y, Yao Z., Adronov A.: Macromolecules 2005, 38, 1172.

[66] Kong H., Gao C., Yan D.: Macromolecules 2004, 37,4022.

[67] Gojny R H., Schulte K.: Composite Sci. Technol. 2004, 64, 2303.

[68] Gojny F. H., Nastalczyk J., Rosłaniec Z., Schulze K.: Chem. Phys. Lett. 2003, 370, 820.

[69] Eitan A., Jiang K. Y, Dukes D., Andrews R., Schadler L. S.: Chem. Mater. 2003, 15, 3198.

[70] Sen R., Zhao B., Perea D., Itkis M. E., Hu H., Love J., Bekyarova E., Huddon R. C.: Nano Letters 2004, 4,459.

[71] Oksman K., Mathev A. P, Bondenson D., Kvien L: Comp. Sci. Techn. 2006, 66, 2776.

[72] Florjańczyk Z., Wolak A., Dębowski M., Plichta A., Ryszkowska J., Za-chara J., Ostrowski A., Zawadzak E., Jurczyk-Kowalska M.: Chem. Mater 2007,19,5584.

[73] Dębowski M.: "Reakcje bemitu z kwasami karboksylowymi - prosta metoda syntezy funkcjonalizowanych cząstek o rozmiarach mikro- i nanometrycznych", Rozprawa doktorska, Politechnika Warszawska, Wydział Chemiczny, 2008.

[74] Usuki A., Kojima Y, Kawasumi M., Okada A., Fukushima Y, Kurauchi T., Kamigaito O.:J. Mater. Res. 1993, 8, 1179.

[75] Giannelis E. R, Krishnamoorti R., Manias E.: Adv. Polym. Sci. 1999, 138, 107.

[76] Sinha Ray S., Oka-moto K., Okamoto M.: Macromolecules 2003,36,2355.

[77] Akelah A., Moet A.: J. Mater. Sci. 1996, 31, 3589.

[78] Wang D. Y, Zhu J., Yao Q., Wilkie C. A.: Chem. Mater. 2002,14, 3837.

[79] Fan X., Xia C., Advincula R. C.: Langmuir 2003, 19, 4381.

[80] Lepoittevin B., Pantoustier N., Alexandre M., Calberg C., Jeróme R., Dubois P: Macromol. Symp. 2002,183, 95.

[81] Pantoustier N., Alexandre M., Degee R, Kubies D., Jeróme R., Henrist C., Rulmont A., Dubois R: Compos. Interfaces 2003, 10, 423.

[82] Paul M. A., Alexandre M., Degee R, Calberg C., Jeróme R., Dubois R: Macromol Rapid Commun. 2003, 24, 561.

[83] Lee S., Kim C. H., Park J. K.: J. Appl. Polym. Sci. 2006,101,1664.

[84] Huang F.-Y, Wang Y-Z., Wang H.-L, Yang K.-K., Zhou Q., Ding S.-D.: J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem. 2005, 43, 2298.

[85] Lepoittevin B., Pantoustier N., Alexandre M., Calberg C., Jeróme R., Dubois R: J. Mater. Chem. 2002, 12, 3528.

[86] Lepoittevin B., Pantoustier N., Devalckenaere M., Alexandre M., Kubies D., Calberg C., Jeróme R., Dubois R: Macromolecules 2002, 35, 8385.

[87] Pollet E., Delcourt C., Alexandre M., Dubois R: Macromol. Chem. Phys. 2004, 205, 2235.

[88] Zhao H., Argoti S. D., Farrell B. R, Shipp D. A.: J. Polym. Sci., Part A: Polym. Chem. 2004, 42, 916.

[89] Weimer M. W., Chen H., Giannelis E. R, Sogah D. Y.: J. Am. Chem. Soc. 1999,121,1615.

[90] Zhang B. Q., Pan C. Y., Hong C. Y, Luan B., Shi P. J.: Macromol. Rapid Com-mun. 2006, 27, 97.

[91] Fan X., Zhou Q., Xia C., Cristofoli W., Mays J., Advincula R.: Langmuir 2002,18,4511.

[92] Mariott W. R., Chen E. Y X.: J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 15 726.

[93] Fischer H. R., Gielgens L. H., Koster T. P. M.: Acta Polym. 1999, 50,122.

[94] Fischer H.: Mater. Sci. Eng. C 2003, 23, 763.

[95] Singh R. R, Zhang M., Chan D.: J. Mater. Sci. 2002, 37, 781.

[96] Manias E., Touny A., Wu L., Straw-hecker K., Lu B., Chung T. C.: Chem. Mater. 2001, 13, 3516.

[97] Reichert R, Nitz H., Klinke S., Brandsch R., Thomann R., Miilhaupt R.: Macromol. Mater. Eng. 2000, 275, 8.

[98] Chou T. W., McCullough R. L., Pipes R. B.: Composites. Scient. Am. 1986, 254, 193.

[99] Luo J.-J., Daniel I. M.: Comp. Sci. Techn. 2003, 63,1607.

[100] Brune D. A., Bicerano J.: Polymer 2002, 43, 369.

[101] Shia D., Hui C. Y, Burnside S. D., Giannelis E. R: Polymer Composites 1998, 19, 608.

[102] Barber A. H., Cohen S. R., Wagner H. D.: Appl. Phys. Lett. 2003, 82, 4140.

[103] Wang J., Pyrz R.: Comp. Sci. Techn. 2004, 64, 935.

[104] Fornes T. D., Yoon P. J., Keskkula H., Paul D. R.: Polymer 2001, 42, 9929.

[105] Xu R., Manias E., Snyder A. J., Runt J.: Macromolecules 2001, 34, 337.

[106] Xu R., Manias E., Snyder A. J., Runt J.: J. Biomed. Mater. Res.2003, 64A, 114.

[107] Pattanayak A., Jana S, C.: Polymer 2005, 46, 3394.

[108] Lincoln D. M., Vaia R. A., Wang Z. G., Hsiao B. S., Krishnamoorti R.: Polymer 2001, 42, 9975.

[109] Lincoln D. M., Vaia R. A., Wang Z. G., Hsiao B. S.: Polymer 2001, 42, 1621.

[110] Lincoln D. M., Vaia R. A., Krishnamoorti R.: Macromolecules 2004, 37, 4554.

[111] Strawhecker K., Manias E.: Chem. Mater. 2000, 12,2943.

[112] Strawhecker K., Manias E.: Macromolecules 2001, 34, 8475.

[113] Shah D., Maiti R, Gunn E., Schmidt D. R, Jiang D. D., Batt C. A., Giannelis E. R: Adv. Mater. 2004,16,1173.

[114] Wang Z. M., Chung T. C., Gilman J. W., Manias E.: Polym. Sci. Part B - Polym. Phys. 2003, 41, 2373.

[115] Ryan K. R, Lipson S. M., Drury A., Cadek M., Ruether M., OTlaherty S. M., Barron V., McCarthy B., Byrne H. J., Blau W. J., Coleman J. N.: Chem. Phys. Let. 2004, 391, 329.

[116] Zhang S., Zhang N., Huang C., Ren K., Zhang Q.: Adv. Mat. 2005, 17, 1897.

[117] Bhattacharyya A. R., Sreekumar T. V., Liu T., Kumar S., Ericson L. M., Hauge R. H., Smalley R. E.: Polymer 2003, 44, 2373.

[118] Yalentini L., Biagiotti J., Kenny J. M., Santucci S.: Comp. Sci. Techn. 2003, 63, 1149.

[119] Strawhecker K., Manias E.: Chem. Mater. 2003, 15, 844.

[120] Huang X., Brittain W. J.: Macromolecules 2001, 34,3255.

[121] Gilman J. W., Kashiwagi T., Nyden M. R., Brown J. E. T., Jackson C. L., Lomakin S. M., Giannelis E. R, Manias E.: "Flammability Studies of Polymer Layered Silicate Nanocomposites: Polyolefin, Epoxy, and Yinyl Ester Resins" w "Chemistry and Technology of Polymer Additives" (redaktorzy Ak-Malaika S., Golovoy A., Wil-kie C. A.), Blackwell Science Inc. 1999.

[122] Manias E., Polizos G., Nakajima H., Heidecker M. J.: "Fundamentals of Polymer Nanocomposite Technology" w "Flame Retardant Polymer Nanocomposites" (redaktorzy Morgan A. B., Wilkie C.), John Wiley & Sons, 2007.

[123] Chassapis C. S., Petrou J. K., Petropoulos J. H., Theodorou D. N: Macromolecules 1996, 29, 3615.

[124] Yano K., Usuki A., Okada A., Kurauchi T., Kamigaito O.: J. Polym. Sci. Part A Polym. Chem. 1993, 31, 2493.

[125] Yano K., Usuki A., Okada A.: J. Polym. Sci. Part A Polym. Chem. 1997, 35, 2289.

[126] Sinha Ray S., Yamada K., Okamoto M., Ogami A., Ueda K.: Chem. Mater. 2003,15,1456.

[127] Nielsen L. E.: J. Macromol. Sci. (Chem.) 1967, Al, 929.

[128] Bharadwaj R. K.: Macromolecules 2001, 34, 9189.

[129] Cussler E. L., Hughes S. E., Ward W. J., Aris R.: J. Membr. Sci. 1988, 38, 161.

[130] Fredrickson G. H., Bicerano J.: J. Chem. Phys. 1999,110, 2181.

[131] Sherman L. M.: "Chasing Nanocomposites", Plastics Technology Online Listopad 2004, http://www. ptonline.com/articles/200411fa2.html

[132] Okada A., Usuki A.: Mater. Sci. Eng. C 1995,3,109.

[133] Schut J. H.: "Nanocomposites Do More with Less", Plastics Technology Online Luty 2006, http://www.ptonline.com/ articles/200602fa2.html

[134] Heneczkowski M.: informacja prywatna.

[135] Oleksy M., Heneczkowski M., Galina H.: J. Appl. Polym. Sci. 2005, 96, 793.

[136] Bieliński D. M.: w [1], rozdział 3, str. 89-132.

Google Scholar

Altmetric indicators

Citing articles via

Statistics

Total abstract views : 0

PDF Downloads : 0

Z. Florjańczyk

M. Dębowski

E. Chwojnowska evala@ch.pw.edu.pl

Affiliation
Politechnika Warszawska Wydział Chemiczny ul. Noakowskiego 3, 00-664 Warszawa

K. Łokaj

J. Ostrowska