Strona główna / Jednostki Badawcze / Z. Fizyki Polimerów

 

 

Zakład Fizyki Polimerów    

 

Zespół:
Kierownik Zakładu:

Prof. dr hab. Andrzej GAŁĘSKI
Profesorowie:

Zbigniew Bartczak, Andrzej Pawlak
Doktorzy habilitowani:  
Doktorzy:

Łukasz Figiel, Kinga Jurczuk, Tomasz Makowski, Jerzy Morawiec,  Artur Różański, Małgorzata Wojtczak-Michalska
Doktoranci:   Magdalena Grala, Artur Krajenta, Justyna Krajenta, Marta Safandowska
Sekretarka:                                         Magdalena Bednarek

 

Kontakt:

+48(42) 6803 250

andgal@cbmm.lodz.pl 

Strona www:

https://zfp.cbmm.lodz.pl

 

Profil badawczy:

 Dwa główne obszary naszych aktualnych zainteresowań badawczych obejmują badania biodegradowalnych materiałów polimerowych oraz nanostruktury i architektury materiałów polimerowych w nanoskali. Szczególną uwagę poświęcamy poznaniu zależności pomiędzy strukturą i właściwościami fizycznymi materiałów polimerowych, w tym właściwościami mechanicznymi, cieplnymi, optycznymi i elektrycznymi.

Dużą uwagę poświęcamy badaniom formowania się kryształów polimerowych w pobliżu granic międzyfazowych,  w tym powstawaniu wyróżnionej orientacji krystalitów i tedencji łańcuchów do prostowania się lub fałdowania podczas krystalizacji. Zjawiska tego typu są niezwykle ważne w układach heterogenicznych, w mieszaninach polimerów, polimerach napełnianych i kompozytach, często skutkując istotną  modyfikacją ich właściwości, np. znacznym wzrostem odporności mechanicznej.
Prowadzimy prace w zakresie modelowania matematycznego i symulacji komputerowych, których wyniki służą m.in. do przewidywania kinetyki tworzenia się struktury nadcząsteczkowej oraz opisu skomplikowanej topologii makrocząsteczek.
   
Szczegółówo badane są mikromechanizmy odkształcenia  i płynięcia plastycznego,  oraz kawitacji i powstawania porów, które bardzo często towarzyszą procesom deformacji. Celem tych badań jest lepsze zrozumienie zachowania mechanicznego ‘plastików’, dzięki któremu będzie możliwe projektowanie i tworzenie nowych materiałów o pożądanych właściwościach np. materiałów o bardzo wysokiej wytrzymałości i odporności mechanicznej.  Badania takie, o charakterze podstawowym, zaowocowały już efektami praktycznymi - wytworzeniem super odpornych prętów i profili z poliolefin, wysokowytrzymałych taśm z PET, czy cienkich folii opakowaniowych o podwyższonej barierowości z nanokompozytów opartych o polimery częściowo-krystaliczne i biodegradowalne z surowców odnawialnych.

                         

 

 

Ważnym kierunkiem prac są badania nanokompozytów polimerowych zawierających nanocząstki lub składających się z nanowarstw, których struktura i właściwości są istotnie modyfikowane  przez silnie rozwiniętą powierzchnię międzyfazową i znaczące ograniczenia przestrzenne. Badamy nanokompozyty zawierające eksfoliowane nanoglinki, nanorurki węglowe, nanocząstki (np. nano-diamenty) oraz różnorodne nanowłókna. Pracujemy ponadto nad nową klasą materiałów – nanokompozytami wytworzanymi w  całości z polimerów, w których matryca polimerowa jest wzmocniona za pomocą nanowłókien tego samego bądź innego, odpowiednio dobranego polimeru.

 

 Badamy także zjawiska samoorganizacji cząsteczek organicznych i ich kompleksów. Wyniki tych badań znajdują zastosowanie przy opracowywaniu nowych rozwiązań w  mikroelektronice.  Przykładem naszych prac może być opracowana w naszym Zakładzie  nowa metoda orientacji cząsteczek w cienkich warswach, tzw. ‘wylewania strefowego’, używana do wytwarzania struktur o wysokiej anizotropii, z których można konstruować i wykonywać nowe aktywne elementy mikroelektroniczne.

 
Wybrane publikacje:
 

 A.Pawlak
Cavitation during tensile deformation of isothermally crystallized polypropylene and high density polyethylene.
Colloid & Polymer Science, 2013, 291, 773-787

A.Pawlak, A. Rozanski, A. Galeski
Thermovision studies of plastic deformation and cavitation in polypropylene
Mechanics of Materials, 2013, 67, 104-118

A.Rozanski, A. Galeski
Plastic yielding of semicrystalline polymers affected by amorphous phase
International Journal of Plasticity, 2013, 41, 14-29

K.Jurczuk,A.Galeski, E.Piorkowska
All-polymer nanocomposites witch nanofibrillar inclusions generated in situ during compounding.
Polymer, 54, 2013, 4617-4628

Z.Bartczak, A.Galeski, M.Kowalczuk, M.Sobota, R.Malinowski
Tough Blends of Poly(lactide) and Amorphous Poly([R,S]-3-hydroxy butyrate) – Morphology and Properties
European Polymer Journal, 2013, 49, 3630-3641


A. Pawlak
Cavitation during deformation of polymers on the example of polypropylene
Journal of Applied Polymer Science,  2012, 125, 4177-4187.

E. Oleinik, O. Salamatina, S. Rudnev, Z. Bartczak, A. Galeski:
Plasticity of Semi-crystalline Polyethylenes Viewed through the Prism of Thermodynamics
Journal of Applied Polymer Science, 2012, 125, 4168-4176. 

Z. Bartczak
Effect of the Molecular Network on High-Strain Compression of Cross-linked Polyethylene
European Polymer Journal, 2012, 48, 2019-2030.

J. Wu, P. Eduard, S. Thiyagarajan, L. Jasinska-Walc, A. Rozanski, C.F. Guerra, B. J. A. Noordover,
J. Van Haveren, D.S. Van Es, C.E. Koning
Semi-crystalline Polyesters Based On A Novel Renewable Building Block
Macromolecules, 2012, 45,  5069-5080.

L. Jasinska-Walc, D. Dudenko, A. Rozanski, S. Thiyagarajan, P. Sowinski, D. van Es, J. Shu, M.R.
Hansen, C.E. Koning
Structure and Molecular Dynamics in Renewable Polyamides from Dideoxy-Diamino Isohexide
Macromolecules, 2012, 45,  5653-5666.

J. Wu, L. Jasinska-Walc, D. Dudenko, A. Rozanski, M.R. Hansen, D. van Es, C.E. Koning
An Investigation of Polyamides Based on Isoidide-2,5-Dimethyleneamine as a Green Rigid Building Block with Enhanced Reactivity
Macromolecules, 2012, 45, 9333–9346.                       

S. Masirek, A. Tracz, S. Talebi, S. Rastogi
A study on the appearance of extended chain fibrils of ultrahigh molecular weight polyethylene at
melt/solid interface
Journal of Applied Polymer Science, 2012, 125, 4209-4218.


Makowski, T.;  Berger, R.; Aboulfadl, H.; Hulliger, J.; Tracz A.:
Alignment of PHTP-DNAA inclusion crystals by zone casting Materials.
Optical Materials. 2011, 33: 1464-1468.
 
Pawlak, A.; Galeski, A.:
Cavitation during tensile drawing of semicrystalline polymers.
Polimery, 2011, 56:  627-636.

Haneda, T.; Tracz, A.;  Saito, G.;  Yamochi, H.:
Continuous and discontinuous water release/intake of (BEDO-TTF).2Br(H2O). 3 micro-crystals embedded in polymer film.
Journal of Materials Chemistry 2011,21: 1621-1626.

Di Stasio, F.;  Korniychuk, P.;  Brovelli, S.;  Uznanski, P.; McDonnell, S. O.; Winroth, G.; Anderson, H.L.;  Tracz, A.; Cacialli, F.:
Highly-polarized emission from oriented films incorporating water-soluble conjugated polymers in a polyvinyl alcohol matrix.
Advanced Materials, 2011, 23: 1855-1859.

Rozanski, A.; Galeski, A.; Debowska, M.:
Initiation of cavitation of polypropylene during tensile drawing
Macromolecules, 2011, 44, 20-28.  
                                      
Rozanski, A.; Galeski, A.:
Controlling cavitation of semicrystalline polymers during tensile drawing
Macromolecules,  2011, 44, 7273-7287.         


Pawlak, A.; Galeski, A.:
Cavitation and Morphological Changes in Polypropylene Deformed at Elevated Temperatures,
J. Polym. Sci., Part B: Pol. Phys., 2010, 48: 1271-1280.

Pawlak, A.; Galeski, A.:
Cavitation during tensile drawing of annealed high density polyethylene.
Polymer, 2010: 51: 5771-5779.

Brzezinski, S.; Tracz, A.; Polowinski, S.;  Kowalczyk, D.:
Effect of Corona Discharge on the Morphology of Polyester Fiber Top Layer.
Journal of Applied Polymer Science, 2010, 116: 3659-3667.

Zenkiewicz, M.; Richert, J.; Rozanski, A.:
Effect of blow moulding ratio on barrier properties of polylactide nanocomposite films
Polymer Testing 29 (2), 251-257, 2010. 
                                      
Galeski, A.; Bartczak, Z.; Kazmierczak, T.; Slouf M.:
Morphology of undeformed and deformed polyethylene lamellar crystals.
Polymer, 2010, 51: 5780-5787;

Bartczak, Z.:
Effect of Chain Entanglements on Plastic Deformation Behavior of Ultra-High Molecular Weight Polyethylene.
J.Polym.Sci, Polym. Phys.Ed. 2010, 48: 276-285.



Wang, H.; Keum, J.K.; Hiltner, A.; Baer, E.; Freeman, B.; Rozanski, A.; Galeski, A.:
Confined Crystallization of Polyethylene Oxide in Nanolayer Assemblies.
Science. 2009, 323: 757-760.

Tranchida, D.D.; Bartczak, Z.; Bielinski, D.; Kiflie, Z.; Galeski, A.; Piccarolo S.:
Linking structure and nanomechanical properties via instrumented nanoindentations on well-defined and fine-tuned morphology poly(ethylene).
Polymer, 2009, 50: 1939-1947.
 
Rozanski, A.; Monasse, B.;  Szkudlarek, E.; Pawlak, A.; Piorkowska, E.; Galeski, A.; Haudin J.M.:
Shear-induced crystallization of isotactic polypropylene based nanocomposites with montmorillonite,
European Polymer Journal, 2009, 45: 88-101.
 

Rozdziały w książkach:
 
Z.Bartczak, A.Galeski,
‘Mechanical Properties of Polymer Blends’,
in: Polymer Blends Handbook, 2nd, L.A. Utracki, C.A. Wilkie (eds.),  Springer Science+Business Media, Dordrecht 2014, Chapter 13
 
E.Piorkowska, A.Galeski
'Overall crystallization kinetics',
in:  'Handbook of Polymer Crystallization', E.Piorkowska, G.C.Rutledge Eds., John Wiley & Sons, Inc., Hoboken NJ, USA, 2013, pp.215-235
 
Galeski, A.; Regnier, G.:
‘Nano- and Micromechanics of Crystalline Polymers’.
 in: 'Nano and Micro-Mechanics of Polymer Blends and Composites', J.Karger-Kocsis, S.Fakirov, Eds.,Hanser, Munich, 2009, Chapter 1 (pp. 3-58)
 
Galeski, A.:
‘Strength and Toughness of Crystalline Polymer Systems’,
in: 'Mechanical Properties of Polymers Based on Nanostructure and Morphology',  G.H. Michler, F.J. Balta-Calleja, Eds., CRC Taylor-Francis, Boca Raton, London, 2005, Chapter 5