flexible polyurethane foams, vegetable oils, non-isocyanate polyurethanes, green chemistry
Abstrakt
Celem pracy doktorskiej była synteza elastycznych pianek poliuretanowych modyfikowanych poliolami z olejów roślinnych, charakteryzujących się polepszonymi właściwościami mechanicznymi, a także otrzymanie nowych bezizocyjanianowych pianek poliuretanowych.
Pierwszą część badań zrealizowano poprzez częściowe zastąpienie poliolu petrochemicznego bio-poliolami z oleju rzepakowego, selektywnie uwodornionego oleju rzepakowego i wysokooleinowego oleju słonecznikowego, otrzymanymi dwuetapową metodą epoksydowania i otwarcia pierścieni oksiranowych. Selektywne uwodornienie oleju rzepakowego przeprowadzono z użyciem katalizatora w postaci tlenku miedzi na krzemionce mezoporowatej otrzymanego metodą chemisorpcji-hydrolizy i poddanego wstępnej redukcji przed reakcją uwodornienia.
Kolejnym etapem badań własnych było opracowanie receptury nowych, bezizocyjanianowych pianek poliuretanowych. W doświadczeniach użyto pięcioczłonowe węglany cykliczne (biscykliczny węglan poli(tlenku propylenu) i tricykliczny węglan trimetylolopropanu), diaminy alifatyczne oraz polimetylowodorosiloksan, który reagował z aminą tworząc wodór będący czynnikiem spieniającym. Otrzymane elastyczne pianki poliuretanowe cechowały się gęstością pozorną w zakresie 194-295 kg/m3, dzięki czemu mogą zastąpić tradycyjne integralne pianki poliuretanowe o dużej gęstości.
W pracy wyznaczono również parametry zielonej chemii dla procesów wytwarzania elastycznych pianek poliuretanowych: konwencjonalnych, stosowanych obecnie w przemyśle oraz modyfikowanych poliolami z oleju rzepakowego.
The aim of the thesis was synthesis of flexible polyurethane foams modified with vegetable oil-based polyols, which are characterised by improved mechanical properties, as well as obtaining of new non-isocyanate polyurethane foams.
The first part of experiments was carried out by partial replacement of petrochemical polyol with bio-polyols from rapeseed oil, selectively hydrogenated rapeseed oil and high oleic sunflower oil, obtained by the two-step method of epoxidation and oxirane ring opening. Selective hydrogenation of rapeseed oil was performed using mesoporous silica supported copper oxide catalyst prepared by chemisorption-hydrolysis method and pre-reduced before hydrogenation. The next stage of the research was developing of formulation of new, non-isocyanate polyurethane foams. In the experiments were used five-membered cyclic carbonates (poly(propylene oxide) bis-carbonate and trimethylolpropane tris-carbonate), aliphatic diamines and poly(methylhydrogenosiloxane) which reacted with amine releasing hydrogen being foaming agent. The resulting flexible polyurethane foams had apparent density in the range of 194-295 kg/m3, therefore they can replace traditional high density integral polyurethane foams.
In the study, green metrics parameters for the processes of preparation of flexible polyurethane foams: conventional, currently used in industry and modified with polyols from rapeseed oil were also determined.
Klasyfikacja PKT
250000 Chemia
Wydział
Wydział Inżynierii i Technologii Chemicznej
Licencja
Licencja PK. Brak możliwości edycji i druku.
Prawa dostępu
Zasób dostępny dla zalogowanych użytkowników lub z komputerów w domenie PK
