Laboratorium starzenia materiałów polimerowych, wyznaczanie czasu życia polimerów, stabilizacja polimerów, badanie odporności na starzenie materiałów polimerowych, degradowalność polimerów

Aparatura do starzenia materiałów polimerowych za pomocą czynników klimatycznych. Proces starzenia odbywa się w dwóch segmentach:  dziennym - 240 minut oraz nocnym- 120 minut, przy zadanych wartościach wilgotności, temperatury oraz zmiennego natężenia promieniowania w zakresie od 300-400 nm. Istnieje również możliwość sterowania wielkością opadów deszczowych. Natężenie promieniowania w zakresie 0,25-1,26  W/m² przy długości fali 340 nm oraz 0,59 – 2,76 W/m² przy długości fali 420nm. Natomiast w zakresie długości fali 300-400 nm można zastosować natężenie 29-141 W/m². Możliwy jest ciągły monitoring temperatury z próbki odczytywany za pomocą czarnego wzorca i temperatury czarnej płytki do 120^°C. Maksymalna wilgotność 75% w segmencie dziennym z promieniowaniem oraz do 100% w  segmencie nocnym. Promieniowanie słoneczne jest symulowane przez lampę ksenonową, wokół której obracają się dookoła próbki polimerów umieszczone w holderach. Badania dotyczą przede wszystkim scharakteryzowania odporności materiałów na starzenie pogodowe, niezwykle ważne do tematyki projektowania nowych materiałów polimerowych i zagospodarowania odpadów w określonym klimacie. Aby przenieść warunki starzenia w naturalnym klimacie na symulowane warunki  przyśpieszone niezbędna jest znajomość średniej dawki promieniowania słonecznego w danej szerokości geograficznej. Urządzenie badawcze: rok produkcji 2004; urządzenie użytkowane przez jednostkę od roku 2005.

Aparatura do starzenia materiałów polimerowych za pomocą promieniowania ultrafioletowego. Promieniowanie ultrafioletowego jest składową częścią promieniowania słonecznego, zatem działa na wyroby polimerowe  prawie codziennie. Z tego właśnie powodu tak ważne jest określenie degradacji materiału pod wpływem działania UV. Proces starzenia materiału odbywa się w dwóch segmentach dziennym -  8 godzin oraz nocnym - 4 godziny. Parametrami zadanymi są: temperatura w poszczególnych segmentach oraz wartość natężenia promieniowania ultrafioletowego w zakresie 340nm. Urządzenie wyposażone jest w 8 lamp Ultrafioletowych UVA - 340 nm umieszczonych po obu stronach komory.

Komora służy do badania odporności materiałów na starzenie ozonowe. Aparat wyposażony jest w analizator oraz generator ozonu. Za pomocą regulacji stężenia ozonu oraz temperatury ustalane są dokładne parametry  procesu starzenia. Maksymalne stężenie ozonu to 300 pphm.  Ozon jako jeden z najsilniejszych utleniaczy ma ogromny wpływ na degradację materiałów polimerowych, w szczególności atakuje powierzchnię materiałów powodując degradację struktury zewnętrznej materiałów. Badania wykonywane są przy odkształceniu statycznym oraz dynamicznym próbek.

Dzięki tej aparaturze istnieje możliwość wykonania badania odporności materiałów na nagłe zmiany temperatury (-60°C do +200°C). Zmiany temperatury mogą zachodzić już w ciągu 30 sekund. Badanie istotne dla wiele materiałów, w tym stosowanych w lotnictwie, które podczas eksploatacji są narażone na szoki temperaturowe.

Komora wyposażona w specjalne lampy halogenowe ziem rzadkich dających unikalny zakres promieniowania słonecznego adekwatny do starzenia w szczególności materiałów elastomerowych. Dodatkowo istnieje możliwość własnego zaprojektowania programów klimatycznych w tym do 10 zmiennych segmentów. Zakres regulacji temperatury od -20°C  do +100°C dla pracy ze światłem oraz od -30°C do +100 °C dla cyklu bez promieniowania, regulacja wilgotności względnej od 10-80 % RH dla pracy z promieniowaniem i 10-90 % RH dla cyklu bez światła. Natężenie promieniowania w całym zakresie widma UV, Vis, IR (od 800 do 1200 W/m²). Zatem w odróżnieniu do wszystkich pozostałych komór klimatycznych można zaprojektować również warunki zimowe.

Służy do wykonywania badań biodegradacji materiałów zarówno w warunkach tlenowych, jak i beztlenowych. Wyposażony w wyjątkowo czuły detektor dwutlenku węgla umożliwia pomiar ilości wydzielone CO₂ (0.2μL gazu mierzony na  1 godzinę przepływu) podczas rozkładu materiałów polimerowych. Pomiar wykonywany jest bezpośrednio nad próbką. Drugim parametrem mierzalnym jest ilość pobranego tlenu do degradacji. Pomiary odbywają się w układzie zamkniętym, mianowicie gaz pobierany z komory wzorcowej i pomiarowej przez sensory i zawracany do komór. Warunki pomiarów do degradacji próbek mogą być różnorodne: środowisko wodne, kompost, gleba o różnym pH, osad czynny, mikroorganizmy. Ilość wydzielonego ditlenku węgla z materiału jest parametrem umożliwiającym określenie stopnia biodegradowalności materiału w zastosowanych warunkach.
Za pomocą respirometru można wykonywać badania zgodne z następującymi normami: ASTMD5271, ISO 14855, EN 13432, ASTM D5209, ASTM D5338, ASTM D5988, ISO 14852, ISO 14852, ASTM D5511, ISO 15985.

Ekstrakcja nadkrytycznym CO₂ to zaawansowana metoda separacji, wykorzystująca CO₂ w stanie nadkrytycznym jako rozpuszczalnik do pozyskiwania cennych składników z materiałów roślinnych. Proces ten polega na przepuszczaniu CO₂ w stanie nadkrytycznym przez rozdrobniony surowiec, co pozwala na selektywne rozpuszczenie pożądanych substancji, a następnie ich oddzielenie poprzez zmianę ciśnienia lub temperatury. W przemyśle polimerowym ekstrakcja ta umożliwia pozyskiwanie naturalnych dodatków, takich jak plastyfikatory, barwniki czy antyoksydanty, modyfikujące właściwości polimerów. Instalacja do ekstrakcji składa się z ekstraktora, pompy wysokociśnieniowej, separatora i systemu kontroli, a jej zaletami są selektywność, brak toksycznych rozpuszczalników i niskie temperatury procesu. Metoda ta znajduje zastosowanie m.in. w ekstrakcji olejków eterycznych, barwników naturalnych i antyoksydantów, które mogą być wykorzystywane do modyfikacji i ulepszania właściwości polimerów.