Tall oil based rigid polyurethane foams thermal insulation filled with nanofibrillated cellulose

• Autorzy: Kirpluks Mikelis , Ivdre Aiga , Fridrihsone Anda , Cabulis Ugis

Identyfikatory

DOI

10.14314/polimery.2020.10.7

Warianty tytułu

PL

Sztywne pianki poliuretanowe na bazie oleju talowego napełnione nanofibrylarną celulozą

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Two types of biopolyols based on tall oil were used for the preparation of rigid polyurethane (PUR) foams. High functionality biopolyol was synthesized from tall oil fatty acids by epoxidation and subsequent oxirane ring-opening with trimethylolpropane and tall oil esterification with triethanolamine was carried out to obtain low viscosity biopolyol. The optimal dispergation method with sonication was applied to obtain rigid PUR foams with 0–1.5 wt % of nanofibrillated cellulose. The influence of nanofibrillated cellulose content on the rigid PUR foams’ closed-cell content, density, thermal conductivity, compression strength, and compression modulus was evaluated. Addition of NFC fiber into rigid PUR foam structure slightly increased compression strength and Young’s modulus.

PL

Do przygotowania sztywnych pianek poliuretanowych (PUR) napełnionych nanofibrylarną celulozą (NFC) użyto dwa rodzaje biopolioli na bazie oleju talowego. Poliol o dużej funkcyjności syntetyzowano metodą epoksydacji i otwarcia pierścieni oksiranowych trimetylolopropanem, natomiast poliol o małej funkcyjności otrzymano metodą estryfikacji oleju talowego trietanoloaminą. W celu uzyskania równomiernej dyspersji nanofibrylarnej celulozy w sztywnych piankach wykorzystano metodę sonikacji. Zawartość napełniacza wynosiła 0–1.5% mas. Analizowano wpływ dodatku nanofibrylarnej celulozy na zawartość komórek zamkniętych, gęstość, przewodność cieplną, wytrzymałość na ściskanie oraz moduł Younga wytworzonych pianek PUR. Stwierdzono że dodatek NFC powoduje nieznaczne zwiększenie wytrzymałości na ściskanie oraz modułu Younga pianek.

Słowa kluczowe

EN

rigid polyurethane foams; nanofibrillated cellulose

PL

sztywne pianki poliuretanowe; nanofibrylarna celuloza

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2020
• Tom: T. 65, nr 10
• Strony: 719--727
• Opis fizyczny: Bibliogr. 42 poz., rys.

Twórcy

autor

Kirpluks Mikelis

• Latvian State Institute of Wood Chemistry, Polymer Laboratory, 27 Dzerbenes, LV-1006 Riga, Latvia

autor

Ivdre Aiga

• Latvian State Institute of Wood Chemistry, Polymer Laboratory, 27 Dzerbenes, LV-1006 Riga, Latvia

autor

Fridrihsone Anda

• Latvian State Institute of Wood Chemistry, Polymer Laboratory, 27 Dzerbenes, LV-1006 Riga, Latvia

autor

Cabulis Ugis

• Latvian State Institute of Wood Chemistry, Polymer Laboratory, 27 Dzerbenes, LV-1006 Riga, Latvia

Bibliografia

• [1] Miao S., Wang P., Su Z., Zhang S.: Acta Biomaterialia 2014, 10 (4), 1692. http://dx.doi.org/10.1016/j.actbio.2013.08.040
• [2] Noreen A., Zia K.M., Zuber M. et al.: Progress in Organic Coatings 2016, 91, 25. http://dx.doi.org/10.1016/j.porgcoat.2015.11.018
• [3] Sawpan M.A.: Journal of Polymer Research 2018, 25 (8). http://dx.doi.org/10.1007/s10965-018-1578-3
• [4] Ghasemlou M., Daver F., Ivanova E.P., Adhikari B.: European Polymer Journal 2019, 118 (September), 668. http://dx.doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2019.06.032
• [5] Herrán R., Amalvy J.I., Chiacchiarelli L.M.: Journal of Applied Polymer Science 2019, 136, 47959. http://dx.doi.org/10.1002/app.47959
• [6] Luo X., Xiao Y., Wu Q., Zeng J.: International Journal of Biological Macromolecules 2018, 115, 786. http://dx.doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2018.04.126
• [7] Tan S., Abraham T., Ference D., MacOsko C.W.: Polymer 2011, 52 (13), 2840. http://dx.doi.org/10.1016/j.polymer.2011.04.040
• [8] Kirpluks M., Kalnbunde D., Walterova Z., Cabulis U.: Journal of Renewable Materials 2017, 5 (3–4), 1. http://dx.doi.org/10.7569/JRM.2017.634116
• [9] Prociak A., Kurańska M., Cabulis U. et al.: Industrial Crops and Products 2018, 120 (15), 262. http://dx.doi.org/10.1016/j.indcrop.2018.04.046
• [10] Kurańska M., Prociak A., Cabulis U., Kirpluks M.: Polimery 2015, 60, 705. http://dx.doi.org/10.14314/polimery.2015.705
• [11] Omrani I., Farhadian A., Babanejad N. et al.: European Polymer Journal 2016, 82, 220. http://dx.doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2016.07.021
• [12] Arniza M.Z., Hoong S.S., Idris Z. et al.: Journal of the American Oil Chemist’s Society 2015, 92 (2), 243. http://dx.doi.org/10.1007/s11746-015-2592-9
• [13] Milchert E., Malarczyk-Matusiak K., Musik M.: Polish Journal of Chemical Technology 2016, 18 (3), 128. http://dx.doi.org/10.1515/pjct-2016-0059
• [14] Zhang C., Ding R., Kessler M.R.: Macromolecular Rapid Communications 2014, 35 (11), 1068. http://dx.doi.org/10.1002/marc.201400039
• [15] Pietrzak K., Kirpluks M., Cabulis U., Ryszkowska J.: Polymer Degradation and Stability 2014, 108, 201. h t t p : //d x . d o i . o r g / 10 .10 16 / j . p o l y m d e g r a d -stab.2014.03.038
• [16] Yakushin V., Sevastyanova I., Vilsone D., Kirpluks M.: Medziagotyra 2015, 21 (2), 225. http://dx.doi.org/10.5755/j01.ms.21.2.5784
• [17] Zeltins V., Yakushin V., Cabulis U., Kirpluks M.: Solid State Phenomena 2017, 267, 17. http://dx.doi.org/10.4028/www.scientific.net/ssp.267.17
• [18] Ivdre A., Soto G.D., Cabulis U.: Journal Renewable Materials 2016, 4 (4), 285. http://dx.doi.org/10.7569/JRM.2016.634122
• [19] Reinerte S., Kirpluks M., Cabulis U.: Polymer Degradation and Stability 2019, 167, 50. h t t p : //d x . d o i . o r g / 10 .10 16 / j . p o l y m d e g r a d -stab.2019.06.021
• [20] Vanags E., Kirpluks M., Cabulis U., Walterova Z.: Journal of Renewable Materials 2018, 6 (7), 764. http://dx.doi.org/10.7569/JRM.2018.634111
• [21] Kirpluks M., Vanags E., Abolins A. et al.: Materials 2020, 13 (8), 1985. http://dx.doi.org/10.3390/ma13081985
• [22] Kirpluks M., Cabulis U., Zeltins V. et al.: Autex Research Journal 2014, 14 (4), 259. http://dx.doi.org/10.2478/aut-2014-0026
• [23] Lagzdiņš A., Zilaucs A., Beverte I., Andersons J.: Journal of Composite Materials 2015, 50, 2016. http://dx.doi.org/10.1177/0021998315589771
• [24] Prociak A., Kurańska M., Cabulis U., Kirpluks M.: Polymer Testing 2017, 59, 478. http://dx.doi.org/10.1016/j.polymertesting.2017.03.006
• [25] Verdejo R., Stämpfli R., Alvarez-Lainez M. et al.: Composites Science and Technology 2009, 69 (10), 1564. http://dx.doi.org/10.1016/j.compscitech.2008.07.003
• [26] Kuranska M., Prociak A.: Composites Science and Technology 2012, 72 (2), 299. http://dx.doi.org/10.1016/j.compscitech.2011.11.016
• [27] Mosiewicki M.A., Dell’Arciprete G.A., Aranguren M.I., Marcovich N.E.: Journal of Composite Materials 2009, 43 (25), 3057. http://dx.doi.org/10.1177/0021998309345342
• [28] Mosiewicki M.A., Rojek P., Michałowski S. et al.: Journal of Applied Polymer Science 2015, 132 (10), 9. http://dx.doi.org/10.1002/app.41602
• [29] Huang X., De Hoop C.F., Xie J. et al.: Materials and Design 2018, 138, 11. http://dx.doi.org/10.1016/j.matdes.2017.10.058
• [30] Leng W., Pan B.: Forests 2019, 10 (2), 200. http://dx.doi.org/10.3390/f10020200
• [31] Liu Y., Liu L., Wang K. et al.: Carbohydrate Polymers 2019, 229, 115572. http://dx.doi.org/10.1016/j.carbpol.2019.115572
• [32] Filipova I., Fridrihsone V., Cabulis U., Berzins A.: Nanomaterials 2018, 8 (9), 640. http://dx.doi.org/10.3390/nano8090640
• [33] Rozenberga L., Vikele L., Vecbiškena L. et al.: Key Engineering Materials 2016, 674, 21. http://dx.doi.org/10.4028/www.scientific.net/KEM.674.21
• [34] Filipova I., Fridrihsone V., Cabulis U., Berzins A.: Nanomaterials 2018, 8 (9), 1. http://dx.doi.org/10.3390/nano8090640
• [35] Cabulis U., Kirpluks M., Stirna U. et al.: Journal of Cellular Plastics 2012, 48 (6), 500. http://dx.doi.org/10.1177/0021955X12443142
• [36] Kurańska M., Cabulis U., Auguścik M. et al.: Polymer Degradation and Stability 2016, 127, 11. h t t p : //d x . d o i . o r g / 10 .10 16 / j . p o l y m d e g r a d -stab.2016.02.005
• [37] Septevani A.A., Evans D.A.C., Annamalai P.K., Martin D.J.: Industrial Crops and Products 2017, 107, 114. http://dx.doi.org/10.1016/j.indcrop.2017.05.039
• [38] Zhou X., Sain M.M., Oksman K.: Composites Part A: Applied Science and Manufacturing 2016, 83, 56. http://dx.doi.org/10.1016/j.compositesa.2015.06.008
• [39] Mosiewicki M.A., Rojek P., Michałowski S. et al.: Journal of Applied Polymer Science 2015, 132, 41602. http://dx.doi.org/10.1002/app.41602
• [40] Rueda L., Saralegui A., Fernández D’Arlas B. et al.: Carbohydrate Polymers 2013, 92 (1), 751. http://dx.doi.org/10.1016/j.carbpol.2012.09.093
• [41] Hawkins M.C., O’Toole B., Jackovich D.: Journal of Cellular Plastics 2005, 41 (3), 267. http://dx.doi.org/10.1177/0021955X05053525
• [42] Kirpluks M., Cabulis U., Andersons J. et al.: SAE International Journal of Materials and Manufacturing 2018, 11 (2), 5. http://dx.doi.org/10.4271/05-11-02-0014

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).