Zespół analizy procesów starzenia, degradacji i stabilizacji materiałów polimerowych. Zespół projektowania i badani biokompozytów polimerowych z surowców odnawialnych (substancje pochodzenia roślinnego, włókna naturalne)

Kierownik grupy badawczej:  dr hab. inż. Anna Masek, prof. uczelni

Członkowie zespołu:

dr inż. Anna Kosmalska

dr inż. Małgorzata Latos-Brózio

mgr inż. Stefan Cichosz

mgr inż. Mateusz Łukasik

mgr inż. Olga Olejnik

mgr inż. Angelika Plota

mgr inż. Karol Tutek

mgr inż. Aleksandra Węgier

mgr inż. Marta Wójcik-Wiśniewska

Konrad Stefaniak

Strona www: www.biomatpol.p.lodz.pl

Tematyka badawcza:

1. Analiza procesów starzenia i degradacji materiałów polimerowych:

• Kontrolowana degradacja materiałów polimerowych (starzenie UV, klimatyczne, termooksydacyjne, szoków termicznych, kompostowanie, ozonowe, biodegradacja z pomiarem emisji ditlenku węgla). 
• Badania biodegradacji polimerów.
• Proekologiczna stabilizacja materiałów polimerowych.
• Wyznaczanie czasu życia polimerów.
• Projektowanie kompozytów polimerowych z kontrolowanym czasem życia.
• Katalizatory starzenia.

2. Projektowanie materiałów przyjaznych dla środowiska naturalnego wpisujących się w zasady zrównoważonego rozwoju: 

• Zastosowanie  wzmacniających włókien celulozy w kompozytach polimerowych. Modyfikacja chemiczna i mechanochemiczna włókien celulozowych. 
• Biokompozyty na bazie polimerów z surowców odnawialnych (PCL, PLA, PHA) - zielone polimery.

3. Substancje pochodzenia roślinnego i ich zastosowanie w polimerach:

• Prowadzone badania skupiają się głównie na wykorzystaniu dodatków pochodzenia naturalnego w polimerach. Badania prowadzone są zarówno na syntetycznych polimerach ogólnego stosowania, jak i w dużej mierze na biopolimerach. Stosowane są głównie dodatki pochodzenia naturalnego, zarówno w postaci nie stężonej, jak i w formie ekstraktów roślinnych, w tym także z wykorzystaniem ekstrakcji nadkrytycznej. 
• Prace badawcze realizowane są wielowątkowo, m.in pod kątem ich wpływu na wydłużenie czasu eksploatacji wytworzonych materiałów, w kontekście ograniczenia niekorzystnych zmian właściwości na skutek starzenia polimerów. 
• Równie istotnym zagadnieniem jest ich praktyczne zastosowanie np. w roli inhibitorów starzenia, bezpiecznych substancji barwiących czy proekologicznych dodatków zwiększających możliwość biodegradacji materiałów polimerowych.
• Polimeryzacja flawonoidów.
• Analiza właściwości przeciwutleniających substancji pochodzenia naturalnego i syntetycznego.

4. Zainspirowani zjawiskami zachodzącymi w przyrodzie  i korzystając z dobrodziejstw natury pracujemy nad otrzymaniem  w pełni przyjaznych środowisku naturalnemu materiałów o zdolnościach samonaprawiających.  

Aktualnie realizowane projekty naukowe:

1. Analiza korelacji między metodą polimeryzacji a otrzymaną strukturą i właściwościami polimerycznych flawonoidów; projekt uzyskał finansowanie NCN w ramach konkursu „PRELUDIUM 16” (więcej informacji w zakładce Projekty).
2. Hydrofobizacja włókien celulozy na drodze hybrydowej modyfikacji chemicznej; Diamentowy grant finansowany z MNSZW (więcej informacji w zakładce Projekty).
3. Projekt „Struktury kompozytowe o obniżonej palności i zdefiniowanych cechach biostatycznych z dodatkami ułatwiającymi degradowalność lub kompostowalność” POIR.04.01.04-00-0062/20-00 współfinansowany przez Unię Europejską ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach Programu Inteligentny Rozwój, NCBR,  SZTK "TAPS" - Maciej Kowalski w konsorcjum z Politechniką Łódzką, 2021-2023, kierownik B+R projektu dr hab. inż. Anna Masek, prof. uczelni (więcej informacji w zakładce Projekty).
4. Współpraca badawcza - projekt badawczy finansowany przez ORLEN Asfalt sp. z o.o. (2020-2021), kierownik B+R projektu ze trony PŁ- dr hab. inż. Anna Masek, prof. uczelni (więcej informacji w zakładce Projekty).
5. INKUBATOR 3.0   Instytut Technologii Polimerów i Barwników PŁ, Źródło finansowania MNSZW/2019/157/DIR, kierownik dr hab. inż. Anna Masek, prof. uczelni oraz dr Mirosława Prochoń (więcej informacji w zakładce Projekty).

 Zrealizowane projekty naukowe:

1. Opracowanie technologii otrzymywania biodegradowalnych materiałów opakowaniowych (poliestrowych) zawierających substancje pochodzenia roślinnego LIDER/32/0139/L-7/15/NCBR/2016 finansowany przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju, termin realizacji 2016-2019, strona www: www.biomatpol.p.lodz.pl.
2. Charakterystyka specyficznych właściwości fitozwiązków i ich zastosowanie jako proekologicznych indykatorów czasu starzenia w materiałach opakowaniowych IP 2012 037072, Grant dla Wybitnych Młodych Naukowców „Juwentus Plus” finansowany z MNiSzW, termin realizacji 2013-2015.
3. Kompozyty elastomerowe z odnawialnych surowców IP 2011 034171, Grant dla Wybitnych Młodych Naukowców „Juwentus Plus” finansowany z MNiSzW, termin realizacji  2012-2014.

Najważniejsze publikacje:

1. Olejnik, A. Masek, A. Kiersnowski, Thermal Analysis of Aliphatic Polyester Blends with Natural Antioxidants, Polymers, 2020, 12(1), 74, doi: 10.3390/polym 12010074 (punkty wg MNiSZW: 100; IF: 3,16).

1. S. Cichosz, A. Masek, K. Wolski, Innovative cellulose fibres reinforced ethylene-norbornene copolymer composites of an increased degradation potential, Polymer Degradation and Stability, 2019, 159, 174-183,  doi: 10.1016/j.polymdegradstab. 2018.11.029 (punkty wg MNiSzW: 100; IF: 3,78).
2. S. Cichosz, A. Masek, Cellulose fibres hydrophobization via a hybrid chemical modification, Polymers, 2019, 11, 1174-1195, doi: 10.3390/polym11071174 (punkty wg MNiSzW: 100; IF: 3,16).
3. M. Latos-Brózio, A. Masek, The application of natural food colorants as indicator substances in intelligent biodegradable packaging materials, Food and Chemical Toxicology, 2020, 135, 11097, doi: 10.1016/j.fct.2019.110975 (punkty wg MNiSzW: 100, IF= 3,775).
4. M. Latos-Brózio, A. Masek, The application of (+)-catechin and polidatin as functional additives for biodegradable polyesters, International Journal of Molecular Sciences, 2020, 21, 414, doi: 10.3390/ijms21020414 (punkty wg MNiSzW: 100, IF= 4,183).
5. A. Masek, E. Chrześcijańska, M. Latos-Brózio, M. Zaborski,  Characteristics of juglone (5-hydroxy-1,4,-naphthoquinone) using voltammetry and spectrophotometric methods, Food Chemistry, 2019, 301, 125279, doi: 10.1016/j.foodchem.2019. 125279 (punkty wg MNiSzW: 140, IF= 5,399).
6. A. Masek, E. Chrzescijanska, M. Latos, A. Kosmalska, Electrochemical and Spectrophotometric Characterization of the Propolis Antioxidants Properties, International Journal of Electrochemical Science, 2019, 14, 1231 – 1247, doi: 10.20964/2019.02.66 (punkty wg MNiSzW: 40, IF= 1,285).

8. Masek, M. Latos-Brózio, E. Chrześcijańska, A. Podsędek, Polyphenolic Profile and Antioxidant Activity of Juglans regia L. Leaves and Husk Extracts, Forests, 2019, 10, 988, doi: 10.3390/f10110988 (punkty wg MNiSzW: 100 pnkt, IF= 2,116).

Patenty

1. Masek, M. Zaborski, M. Latos, Kompozycja poliestrowa przeznaczona na wyroby polimerowe o podwyższonej odporności na działanie promieniowania UV, Patent nr: P.420754 (20.09.2019).

1. A. Masek, M. Zaborski, M. Latos, Kompozycja elastomerowa przeznaczona na wyroby polimerowe o podwyższonej odporności na działanie promieniowania UV, Patent nr: P. 420753 (20.09.2019).

Zgłoszenia patentowe

1. A. Masek, M. Zaborski, M. Prochoń, O. Mielcarek, M. Latos-Brózio, Biodegradowalne kompozycje przeznaczone na opakowania, Zgłoszenie nr: P.429959 (17.05.2019).
2. A. Masek, M. Latos-Brózio, Kompozycja elastomerowa przeznaczona na wyroby polimerowe o podwyższonej odporności na starzenie, Zgłoszenie nr: P.431446 (14.10.2019).
3. A. Masek, M. Zaborski, S. Cichosz, K. Tutek, Sposób modyfikacji włókien celulozowych oraz kompozycja poliolefinowa zawierająca włókna celulozowe modyfikowane tym sposobem,  Zgłoszenie nr: P.430501 (05.07.2019).
4. M. Prochoń, M. Zaborski, M. Masek, Sposób wytwarzania kompozycji przeznaczonej na opakowania oraz sposób wytwarzania kompozytu przeznaczonego na opakowania z kompozycji otrzymanej tym sposobem, Zgłoszenie nr:  P.429956, WIPO ST 10/C PL429956, 3174 (17.05.2019).
5. M. Prochoń, M. Zaborski, M. Masek, Sposób wytwarzania kompozycji polimerowej z przeznaczeniem na opakowanie oraz sposób wytwarzania kompozytu przeznaczonego na opakowania z kompozycji otrzymanej tym sposobem, Zgłoszenie nr:  P.429957, WIPO ST 10/C PL429957, 3175 (17.05.2019).