Laboratorium Analizy Termicznej Materiałów Polimerowych, zlokalizowane w budynku Instytutu Technologii Polimerów i Barwników Wydziału Chemicznego PŁ (ul. Stefanowskiego 116, budynek A8, hala technologiczna), stanowi nowoczesne zaplecze badawczo-dydaktyczne wspierające rozwój innowacyjnych materiałów polimerowych oraz proces kształcenia studentów i młodych naukowców. Realizowane są tu badania z zakresu kompleksowej charakterystyki właściwości termicznych tworzyw sztucznych, kompozytów, elastomerów oraz materiałów funkcjonalnych, a także zajęcia prowadzone z wykorzystaniem aktywnych metod dydaktycznych, umożliwiających zdobywanie praktycznych kompetencji w pracy z nowoczesną aparaturą badawczą.


Wyposażenie laboratorium obejmuje różnicowy kalorymetr skaningowy (DSC), termograwimetr (TGA), analizator dynamiczno-mechaniczny (DMA), mikrokalorymetr stożkowy oraz aparat do pomiaru przewodnictwa cieplnego. Aparatura ta umożliwia kompleksową analizę przemian termicznych, stabilności cieplnej, właściwości lepkosprężystych, palności i przebiegu procesów spalania oraz zdolności materiałów do transportu ciepła. Dzięki połączeniu działalności badawczej i dydaktycznej laboratorium stanowi przestrzeń sprzyjającą rozwijaniu kompetencji praktycznych, kreatywności i współpracy w obszarze nowoczesnej technologii chemicznej, chemii i inżynierii materiałowej. To kompleks nowoczesnych stanowisk laboratoryjnych zaprojektowanych z myślą o rozwijaniu kompetencji studentów, doktorantów oraz pracowników uczelni, w którym edukacja spotyka się z technologią, kreatywnością i indywidualnym podejściem do rozwoju.


Laboratorium obejmuje pięć specjalistycznych stanowisk laboratoryjnych:  

Stanowisko do badania przemian fazowych i odporności na utlenianie materiałów metodą różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC)

To w pełni wyposażone stanowisko, które umożliwia badanie przemian termicznych materiałów poprzez pomiar ilości ciepła pochłanianego lub wydzielanego przez próbkę podczas jej ogrzewania, chłodzenia lub utrzymywania w określonej temperaturze. W przypadku materiałów polimerowych, DSC umożliwia m.in.: wyznaczanie temperatury zeszklenia, topnienia i krystalizacji, analizę stopnia krystaliczności materiału, ocenę stabilności termicznej, badanie procesów polimeryzacji, utwardzania, sieciowania i utleniania, oraz struktury mieszanin polimerowych. Stanowisko może być obsługiwane samodzielnie lub z pomocą asystenta technicznego.

Wyposażenie:

  • różnicowy kalorymetr skaningowy DSC1 firmy Mettler Toledo z możliwością wieloczęstotliwościowej modulacji temperaturowej, wyposażony w opcję chłodzenia ciekłym azotem
  • komputer wraz z oprogramowaniem STARe Excellence Thermal Analysis Software, umożliwiającym sterowanie aparaturą, analizę wyników oraz przygotowywanie raportów
  • profesjonalna dwuzakresowa waga analityczna
  • prasa do hermetyzacji tygli pomiarowych
  • przepływomierze do pomiaru przepływu gazu płuczącego i gazów reakcyjnych

Stanowisko to może być szeroko wykorzystywane do realizacji zajęć dydaktycznych laboratoryjnych, projektowych, prac dyplomowych a także badań własnych w zakresie kontroli jakości materiałów, projektowania nowych tworzyw oraz oceny wpływu warunków przetwórstwa na właściwości materiałów.

Stanowisko do badania stabilności termicznej materiałów metodą termograwimetrii (TGA)

To specjalistyczne stanowisko służy do badania zmian masy próbki w funkcji temperatury lub czasu w kontrolowanej atmosferze. Analiza termograwimetryczna pozwala m.in. na: ocenę stabilności termicznej materiału, wyznaczanie temperatury rozkładu i degradacji, analizę procesów utleniania i spalania, określanie zawartości wilgoci, rozpuszczalników lub dodatków lotnych, wyznaczanie zawartości napełniaczy, popiołu i pozostałości po spaleniu, badanie kinetyki rozkładu termicznego, porównywanie trwałości różnych materiałów i formulacji. Stanowisko może być obsługiwane samodzielnie lub z pomocą asystenta technicznego.

Wyposażenie:

  • analizator termograwimetryczny TGA/DSC1 firmy Mettler Toledo
  • komputer wraz z oprogramowaniem STARe Excellence Thermal Analysis Software, umożliwiającym sterowanie aparaturą, analizę wyników oraz przygotowywanie raportów
  • profesjonalna dwuzakresowa waga analityczna
  • przepływomierze do pomiaru przepływu gazu płuczącego i gazów reakcyjnych
  • termostat, który zapewnia kontrolę temperatury podczas pomiarów

Stanowisko TGA może być szeroko wykorzystywane do realizacji zajęć dydaktycznych laboratoryjnych, projektowych, prac dyplomowych a także badań własnych, zarówno naukowych, jak i w kontroli jakości materiałów, opracowywaniu nowych tworzyw oraz ocenie ich przydatności do określonych warunków eksploatacji.

Stanowisko do badania właściwości dynamicznych materiałów metodą dynamiczno-mechanicznej analizy termicznej (DMTA)  

To w pełni wyposażone specjalistyczne stanowisko służy do badania właściwości lepkosprężystych materiałów w funkcji temperatury, czasu, częstotliwości lub przyłożonego obciążenia dynamicznego. Metoda ta umożliwia ocenę zachowania materiałów pod wpływem jednoczesnego działania sił mechanicznych i zmian temperatury. W przypadku materiałów polimerowych, analiza DMA pozwala m.in. na: wyznaczanie temperatury zeszklenia, określanie modułu sprężystości i modułu stratności, analizę zdolności tłumienia drgań, ocenę sztywności i elastyczności materiału, badanie procesów relaksacyjnych i przemian strukturalnych, ocenę wpływu temperatury i częstotliwości na właściwości mechaniczne, analizę trwałości i odporności eksploatacyjnej materiałów. Stanowisko może być obsługiwane samodzielnie lub z pomocą asystenta technicznego.

Wyposażenie:

  • aparat do dynamicznej mechanicznej analizy termicznej DMA/SDTA 861e firmy Mettler Toledo wyposażony w opcję chłodzenia ciekłym azotem
  • komputer wraz z oprogramowaniem STARe Excellence Thermal Analysis Software, umożliwiającym sterowanie aparaturą, analizę wyników oraz przygotowywanie raportów
  • przepływomierz do pomiaru przepływu gazu płuczącego
  • moduł rozciągania, ścinania oraz ściskania

Stanowisko DMA może być szeroko wykorzystywane do realizacji zajęć dydaktycznych laboratoryjnych, projektowych, prac dyplomowych a także badań własnych tworzyw sztucznych, elastomerów, kompozytów i materiałów funkcjonalnych, a także w projektowaniu nowoczesnych materiałów o określonych właściwościach mechanicznych i termicznych, zwłaszcza przeznaczonych do eksploatacji w warunkach zmiennych odkształceń.

Stanowisko do badania współczynnika przewodzenia ciepła materiałów

To specjalistyczne stanowisko służy do wyznaczania współczynnika przewodzenia ciepła materiałów w funkcji temperatury w warunkach ustalonego przepływu ciepła. Aparat typu Heat Flow Meter (HFM) umożliwia precyzyjną analizę właściwości termoizolacyjnych, co pozwala m.in. na: określanie współczynnika przewodzenia ciepła (λ), wyznaczanie oporu cieplnego i współczynnika przenikania ciepła, ocenę efektywności materiałów izolacyjnych, porównywanie parametrów termoizolacyjnych różnych materiałów, kontrolę jakości wyrobów izolacyjnych, a także badanie materiałów stosowanych w budownictwie, przemyśle oraz energetyce.  

Wyposażenie:

  • aparat do pomiaru przewodności cieplnej Netzsch HFM 446 Lambda Small Eco-Line
  • komputer wraz z dedykowanym oprogramowaniem do sterowania urządzeniem, akwizycji danych oraz analizy wyników i przygotowywania raportów
  • układ płyt pomiarowych z kontrolą temperatury (górna i dolna płyta grzewczo-chłodząca)
  • system czujników strumienia ciepła oraz temperatury zapewniający wysoką dokładność pomiarów
  • zestaw wzorców kalibracyjnych umożliwiających weryfikację poprawności pomiarów

Stanowisko HFM znajduje szerokie zastosowanie w realizacji zajęć dydaktycznych, w tym laboratoriów i projektów inżynierskich, a także przy wykonywaniu prac dyplomowych. Może być również wykorzystywane do prowadzenia badań własnych – zarówno o charakterze naukowym, jak i wdrożeniowym – obejmujących m.in. ocenę jakości materiałów termoizolacyjnych, rozwój nowych rozwiązań materiałowych oraz analizę ich właściwości w kontekście określonych warunków użytkowania.

Stanowisko do badania właściwości palnych materiałów

Jest to w pełni wyposażone specjalistyczne stanowisko służące do badania palności materiałów metodą opartą na kalorymetrii ubytku tlenu, w której niewielka próbka ulega rozkładowi termicznemu (pirolizie) w atmosferze gazu obojętnego. Mikrokalorymetr PCFC pozwala na szybkie oznaczenie takich parametrów jak: prędkość uwalniania ciepła właściwego (Specific Heat Release Rate), ciepło spalania (Heat of Combustion), oraz temperatura zapłonu (Ignition Temperature) już z niewielkiej ilości próbki (1-5 mg). Pomiary wykonywane są zgodnie z normą ASTM D 7309. Analizator pozwala na badanie palności różnych materiałów, zwłaszcza tworzyw sztucznych, kompozytów, tekstyliów i materiałów ognioodpornych.

Wyposażenie:

  • mikrokalorymetr PCFC (pyrolysis combustion flow calorimeter) firmy firetesting technology
  • komputer wraz z dedykowanym oprogramowaniem do sterowania urządzeniem, akwizycji danych oraz analizy wyników i przygotowywania raportów

Stanowisko to może szeroko wykorzystywane w realizacji zajęć dydaktycznych, zarówno laboratoryjnych jak i projektowych, a także przy wykonywaniu prac dyplomowych, a także do realizacji badań własnych, dotyczących m.in. oceny skuteczności środków uniepalniających, porównywania palności różnych tworzyw, analizy degradacji termicznej polimerów, czy też projektowania materiałów inżynierskich spełniających konkretne normy w zakresie bezpieczeństwa pożarowego.

Rezerwacje

Stanowiska laboratoryjne wchodzące w skład Laboratorium Analizy Termicznej Materiałów Polimerowych można rezerwować poprzez kontakt mailowy: