Environment friendly polymeric materials - identification of their biodegradability on base of thermomechanical coupling phenomenon

Environment friendly polymeric materials were investigated using an infrared camera in order to identify the relationship between their structure and properties including biodegradability. The experimental technique, based on the thermomechanical coupling phenomenon, was applied to investigation of polymers. Three samples of biodegradable polymers, i.e. the reference one and the modified two, were subjected to tensile and relaxation tests, according to a special program. The temperature changes were measured by a contact less method and related to mechanical characteristics. In the modified material, the temperature decrease, related to the thermoelastic effect, was observed in almost the whole range of the tensile tests. It means that the deformation does not exceed the limit of elasticity, and next, highelasticity - the stage of polymer deformation that follows the elasticity. The temperature measurements seem to be a useful tool for the investigation of biodegradable polymers: thermal characteristics may define a material according to its fragility related to biodegrability.

W pracy badano charakterystyki mechaniczne oraz efekty sprzężeń termomechanicznych w biodegradawalnych polimerach. Trzy rodzaje próbek polimeru, tzn. materiał odniesienia oraz modyfikowany w kierunku podwyższonej biodegradawalności, poddano badaniom rozciągania oraz badaniom relaksacyjnym. Temperaturę deformowanych próbek mierzono w sposób bezstykowy za pomocą kamery termowizyjnej. Stwierdzono, że odkształceniu materiału modyfikowanego aż do zerwania towarzyszy spadek temperatury zwany efektem termosprężystym. Oznacza to, że deformacja nie przekracza zakresu sprężystego i tzw. wysokoelastycznego, nieliniowego chociaż odwracalnego etapu występującego w procesie odkształcania polimerów. Pomiar temperatury może być przydatny do badań tych polimerów - charakterystyki temperaturowe pozwalają zidentyfikować kruchość materiału związaną z jego biodegradawalnością.