Laboratorium Starzenia Materiałów Polimerowych to specjalistyczna jednostka badawcza i dydaktyczna działająca w ramach Instytutu Technologii Polimerów i Barwników Wydziału Chemicznego Politechniki Łódzkiej (budynek A8, ul. Stefanowskiego 16). Laboratorium prowadzi zaawansowane badania dotyczące trwałości i starzenia tworzyw sztucznych i elastomerów, wyznaczania czasu życia polimerów, analizy procesów stabilizacji oraz oceny podatności na degradację termiczną, fotochemiczną i biologiczną. Działa również, jako jednostka usługowa, świadcząc analizy na zlecenie podmiotów gospodarczych.
Główne obszary działalności dydaktycznej i badawczej:
- starzenie klimatyczne materiałów polimerowych (promieniowanie UV/Vis/IR, wilgotność, temperatura, opady deszczowe),
- starzenie ozonowe - ocena degradacji powierzchni elastomerów i tworzyw,
- badanie odporności na szoki termiczne w zakresie -60°C do +200°C,
- wyznaczanie stopnia podatności na biodegradację w warunkach tlenowych i beztlenowych (kompost, gleba, osad czynny),
- projektowanie nowych, odpornych na starzenie materiałów polimerowych.
Znaczenie laboratorium w procesie kształcenia:
W laboratorium realizowane są zajęcia praktyczne i projektowe dla studentów kierunków Nanotechnologia, Chemia w Kryminalistyce, ABIOM, Analityka Chemiczna, Technologia Chemiczna (specjalizacja Technologia Polimerów) oraz Technologie Nowoczesnych Materiałów Funkcjonalnych. Studenci zdobywają tu kompetencje praktyczne z zakresu obsługi specjalistycznej aparatury, samodzielnego projektowania eksperymentów, doboru parametrów starzenia oraz interpretacji wyników zgodnie z międzynarodowymi normami (ISO, ASTM, EN). Laboratorium umożliwia studentom udział w rzeczywistych projektach naukowych i przemysłowych.
Aktywne metody kształcenia:
- zajęcia problemowe - studenci samodzielnie formułują hipotezy badawcze i planują eksperymenty,
- metoda projektowa - praca w grupach nad zleceniami zbliżonymi do rzeczywistych zadań przemysłowych,
- metoda symulacyjna - przyspieszane testy starzenia, jako symulacja długookresowej eksploatacji materiałów.
Wyposażenie - infrastruktura techniczna:
- ATLAS CI 4000 Xenon Arc Weather-Ometer
Komora klimatyczna do starzenia pogodowego; symulacja promieniowania słonecznego lampą ksenonową (300-400 nm); regulacja wilgotności (do 100%), temperatury (czarna płytka do 120°C) oraz symulacja opadów deszczu; natężenie 29-141 W/m² (300-400 nm).
- Atlas UV 2000
Komora UV do przyspieszonego starzenia promieniowaniem ultrafioletowym; 8 lamp UVA-340 nm; cykl: 8 h światło / 4 h kondensacja wilgoci; regulacja temperatury i natężenia UV.
- Anseros Nonnenmacher SIM 6050 T
Komora ozonowa; maks. stężenie ozonu 300 pphm; wbudowany analizator i generator ozonu; badanie przy odkształceniu statycznym i dynamicznym próbek.
- Komora szoków termicznych Espeq
Zakres temperatur: -60°C do +200°C; zmiana temperatury w czasie poniżej 30 sekund; szczególnie istotna dla badań materiałów stosowanych w lotnictwie i motoryzacji.
- Komora klimatyczna Solar (Atlas) SC 340
Lampy halogenowe ziem rzadkich pokrywające pełny zakres UV, Vis, IR (800-1200 W/m²); temp. od −30°C do +100°C; wilgotność 10-90% RH; umożliwia symulację warunków zimowych.
- Respirometr Micro-oxymax (Columbus Instruments)
Pomiar podatności na biodegradację w warunkach tlenowych i beztlenowych; detekcja CO₂ z czułością 0,2 μL/h; środowiska: kompost, gleba, osad czynny; zgodność z ISO 14855, EN 13432, ASTM D5338 i in.
- Goniometr
Urządzenie służy do pomiaru kąta zwilżania cieczy na powierzchni materiałów polimerowych, co umożliwia ocenę ich właściwości powierzchniowych, takich jak hydrofilowość, hydrofobowość oraz energia powierzchniowa. Wykorzystywane jest w badaniach modyfikacji powierzchni, procesów starzenia oraz adhezji. Kluczowe parametry obejmują zakres pomiaru kąta zwilżania (np. 0–180°), wysoką dokładność wyznaczania kąta (±0,1°), system optyczny z kamerą wysokiej rozdzielczości oraz oprogramowanie do analizy obrazu kropli (metody Younga-Laplace’a lub tangent method). Możliwość analizy dynamicznej (kąt narastający i cofający) oraz kontroli objętości kropli zwiększa precyzję oceny właściwości powierzchniowych materiałów.
Rezerwacje
Stanowiska laboratoryjne wchodzące w skład Laboratorium badań powierzchni można rezerwować u prof. dr hab. inż. Anna Masek, e-mail: anna.masek@p.lodz.pl