Microcellulose as a natural filler in polyurethane foams based on the biopolyol from rapeseed oil

• Autorzy: Kurańska M. , Prociak A. , Michałowski S. , Cabulis U. , Kirpluks M.

Identyfikatory

DOI

10.14314/polimery.2016.625

Warianty tytułu

PL

Mikroceluloza jako napełniacz naturalny pianek poliuretanowych wytwarzanych z udziałem biopoliolu z oleju rzepakowego

• Konferencja: Kongres Technologii Chemicznej „Surowce – Energia – Materiały” (8 ; 30.08-4.09.2015 ; Rzeszów, Poland)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Rigid polyurethane (PUR) foams based on biopolyols from rapeseed oil were modified with microcellulose in the amounts of 3, 6 and 9 wt % with respect to the mass of the foams. The biopolyol was synthesized using transesterification of rapeseed oil with triethanolamine. The content of the microcellulose in the PUR system was limited by the increased viscosity of the polyol premix. The viscosity of the polyol premix increased from 297 (for the unmodified system) to 1394 mPa ∙ s (for the system modified with 9 wt % of microcellulose). The introduction of the microcellulose to the PUR systems slightly decreased their reactivity. The addition of the microcellulose caused an increase of the apparent density of the modified foams and the content of closed cells. The biofoams modified with microcellulose were characterized by a similar apparent density. It was found that the modification of the PUR systems with the microcellulose had a positive effect on the mechanical properties and reduced the brittleness of the obtained porous biocomposites in comparison to the reference, unmodified foam. The thermal properties and flammability of the obtained biocomposites were also analyzed. Unexpectedly, it was found that the addition of the microcellulose increased the oxygen index of the modified foams from 20.5 to 21.2 (for the material modified with 9 wt %).

PL

Biopoliol otrzymany w reakcji transestryfikacji oleju rzepakowego trietanoloaminą zastosowano do wytworzenia sztywnych pianek poliuretanowych modyfikowanych mikrocelulozą w ilości 3, 6 i 9 % mas. Zawartość mikrocelulozy w układzie była ograniczona ze względu na wzrost lepkości przedmieszki poliolowej (z 297 mPa • s – system niezawierający mikrocelulozy do 1394 mPa • s – system modyfikowany mikrocelulozą w ilości 9 % mas.). Modyfikacja układu mikrocelulozą wpłynęła nieznacznie na zmniejszenie jego reaktywności. Modyfikowane w ten sposób pianki PUR wykazywały większą gęstość pozorną oraz zawartość komórek zamkniętych niż pianki niemodyfikowane. Stwierdzono, że modyfikacja PUR mikrocelulozą wpływa korzystnie na właściwości mechaniczne oraz kruchość otrzymanych materiałów. Wykonano analizę termiczną oraz zbadano palność wytworzonych pianek. Stwierdzono, że dodatek do kompozycji PUR 9% mas. mikrocelulozy zwiększył wskaźnik tlenowy otrzymanych pianek z 20,5 do 21,2 %.

Słowa kluczowe

EN

biopolyol; polyurethane; foams; biocomposite; microcellulose; mechanical properties

PL

biopoliol; poliuretany; pianki; biokompozyt; mikroceluloza; właściwości mechaniczne

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2016
• Tom: T. 61, nr 9
• Strony: 625--632
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz. fot., rys.

Twórcy

autor

Kurańska M.

• Cracow University of Technology, Department of Chemistry and Technology of Polymers, Warszawska 24, 31-155 Cracow, Poland

autor

Prociak A.

• Cracow University of Technology, Department of Chemistry and Technology of Polymers, Warszawska 24, 31-155 Cracow, Poland

autor

Michałowski S.

• Cracow University of Technology, Department of Chemistry and Technology of Polymers, Warszawska 24, 31-155 Cracow, Poland

autor

Cabulis U.

• Latvian State Institute of Wood Chemistry, 27 Dzerbenes Str. LV 1006 Riga, Latvia

autor

Kirpluks M.

• Latvian State Institute of Wood Chemistry, 27 Dzerbenes Str. LV 1006 Riga, Latvia

Bibliografia

• [1] Cuk N., Fabjan E., Grzelj P., Kunaver M.: Journal of Applied Polymer Science 2015, 132, 41 522. http://dx.doi.org/10.1002/app.41522
• [2] Sarier N., Onder E.: Thermochimica Acta 2007, 454, 90. http://dx.doi.org/10.1016/j.tca.2006.12.024
• [3] Sonnenschein M.F., Wendt B.L.: Polymer 2013, 54, 2511. http://dx.doi.org/10.1016/j.polymer.2013.03.020
• [4] Dworakowska S., Bogdał D., Prociak A.: Polymers 2012, 4, 1462. http://dx.doi.org/10.3390/polym4031462
• [5] Rojek P., Prociak A.: Journal of Applied Polymer Science 2012, 125, 2936. http://dx.doi.org/10.1002/app.36500
• [6] Cinelli P., Anguillesi I., Lazzeri A.: European Polymer Journal 2013, 49, 1174. http://dx.doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2013.04.005
• [7] Fan H., Tekeei A., Suppes G.J., Hsieh F.: Journal of Applied Polymer Science 2013, 127, 1623. http://dx.doi.org/10.1002/app.37508
• [8] Yang L.T., Zhao C.S., Dai C.L. et al.: Journal of Polymers and the Environment 2012, 20, 230. http://dx.doi.org/10.1007/s10924-011-0381-6
• [9] Palanisamy A., Karuna M.S.L., Satyavani T., Rohini Kumar D.B.: Journal of the American Oil Chemists’ Society 2011, 88, 541. http://dx.doi.org/10.1007/s11746-010-1694-7
• [10] Pietrzak K., Kirpluks M., Cabulis U., Ryszkowska J.: Polymer Degradation and Stability 2014, 108, 201. http://dx.doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2014.03.038
• [11] Zieleniewska M., Auguścik M., Prociak A. et al.: Polymer Degradation and Stability 2014, 108, 241. http://dx.doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2014.03.010
• [12] Stirna U., Cabulis U.: Journal of Cellular Plastics 2008, 44, 139. http://dx.doi.org/10.1177/0021955X07084705
• [13] Suresh N.S., Kong X., Bouzidi L., Sporns P.: Journal of the American Oil Chemists’ Society 2007, 84, 65. http://dx.doi.org/10.1007/s11746-006-1008-2
• [14] Hu Y.H., Gao Y., Wang D.N. et al.: Journal of Applied Polymer Science 2002, 84, 591. http://dx.doi.org/10.1002/app.10311
• [15] Kurańska M., Prociak A.: Composite Science and Technology 2012, 72, 299. http://dx.doi.org/10.1016/j.compscitech.2011.11.016
• [16] Mosiewicki M.A., Dell’Arciprete G.A., Aranguren M.I., Marcovich N.E.: Journal of Composite Materials 2009, 43, 3057. http://dx.doi.org/10.1177/0021998309345342
• [17] Luo X., Mohanty A., Misra M.: Industrial Crops and Products 2013, 47, 13. http://dx.doi.org/10.1016/j.indcrop.2013.01.040
• [18] Silva M.C., Takahashi J.A., Chaussy D. et al.: Journal of Applied Polymer Science 2010, 117, 3665. http://dx.doi.org/10.1002/app.32281
• [19] Kirpluks M., Cabulis U., Kurańska M., Prociak A.: Key Engineering Materials 2013, 59, 69. http://dx.doi.org/10.4028/www.scientific.net/KEM.559.69
• [20] Prociak A., Kurańska M., Malewska E. et al.: Polimery 2015, 60, 592. http://dx.doi.org/10.14314/polimery.2015.592
• [21] Sousa A.F., Matos M., Pinto R.J.B. et al.: Cellulose 2014, 21, 1723. http://dx.doi.org/10.1007/s10570-014-0229-z
• [22] Luo X., Mohanty A., Manju M.: Journal Oil Chemists’ Society 2012, 89, 2057. http://dx.doi.org/10.1007/s11746-012-2100-4
• [23] Andrade R.D., Skurtys O., Osorio F. et al.: Food Science and Technology International 2015, 21, 332. http://dx.doi.org/10.1177/1082013214535944
• [24] Thirumal M., Khastgir D., Singha N.K. et al.: Journal of Applied Polymer Science 2008, 108, 1810. http://dx.doi.org/10.1002/app.27712
• [25] Kurańska M.: „Porowate materiały poliuretanowe z udziałem surowców odnawialnych”, Cracow University of Technology 2014, PhD thesis.
• [26] Zatorski W., Brzozowski Z.K., Kolbrecki A.: Polymer Degradation and Stability 2008, 93, 2071. http://dx.doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2008.05.032
• [27] Kurańska M., Cabulis U., Auguścik M. et al.: Polymer Degradation and Stability 2016, 127, 11. http://dx.doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2016.02.005

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.