Niniejsza praca doktorska pt. „Termoizolacyjne bio-pianki poliuretanowe o zmniejszonej palności” składa się z dwóch części: przeglądu literatury oraz badań własnych. W pierwszej części wykonano analizę najnowszej literatury dotyczącej obecnie stosowanych substancji zmniejszających palność, jak i aktualnych trendów w wytwarzaniu trudnopalnych sztywnych pianek poliuretanowych (SPPUR) oraz poliuretanowo-poliizocyjanurowych (PUR-PIR). Przedstawiono również podstawowe surowce stosowane w produkcji poliuretanowych materiałów piankowych ze szczególnym uwzględnieniem polioli pochodzących ze źródeł odnawialnych.
Badania własne dotyczyły modyfikacji kompozycji SPPUR wybranymi substancjami zmniejszającymi palność i ocenie ich wpływu na właściwości użytkowe oraz parametry procesu spalania materiałów piankowych. W recepturach SPPUR 40% poliolu petrochemicznego zostało zastąpione przez bio-poliol otrzymany z oleju rzepakowego. Wytworzono również pianki PUR-PIR przy różnych indeksach izocyjanianowych z udziałem bio-poliolu otrzymanego w wyniku transestryfikacji oleju rzepakowego trietanoloaminą (TRE_TEA). W badaniach użyto ciekłe addytywne, reaktywne oraz proszkowe substancje zmniejszające palność.
Kompozycje piankowe zostały zmodyfikowane hybrydowymi układami wymieniowych substancji zmniejszających palność. Zastosowano układy addytywno-reaktywne oraz addytywno proszkowe w celu osiągnięcia korzystniejszego efektu ograniczenia palności. Wybrane kompozycje użyto do otrzymywania materiałów piankowych metodą ciągłą z użyciem urządzenia dozująco-mieszającego.
This PhD thesis entitled "Thermal insulating bio-polyurethane foams with reduced flammability" consists of a literature review and original research. The first part analyses the latest literature on currently used flame retardants, as well as current trends in the production of flame retardant rigid polyurethane foams (SPPUR) and polyurethane-polyisocyanurate foams (PUR-PIR). It also presents the basic raw materials used to produce polyurethane foam, particularly polyols derived from renewable sources.
The original research focused on modifying the composition of SPPUR with selected flame retardants and assessing their impact on the performance properties and combustion parameters of foam materials. In SPPUR formulations, 40% of the petrochemical polyol was replaced by bio-polyol obtained from rapeseed oil. PUR-PIR foams with different isocyanate indexes were also produced with the participation of bio-polyol obtained as a result of transesterification of rapeseed oil with triethanolamine (TRE_TEA). Liquid additive, reactive and powder flame retardants were used in the studies. The foam compositions with hybrid systems of flame retardants were modified. Additive-reactive and additive-powder systems were used to achieve a more favourable flame retardant effect. Selected compositions were used to obtain foam materials by a continuous method using a dosing-mixing machine.
