Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Porous polyurethane plastics synthetized using bio-polyols from renewable raw materials

Prociak A., Kurańska M., Malewska E.

Polimery

|

2017

|

T. 62, nr 5

353--363

EN

A literature review and own investigations have been a base for presenting various methods of the synthesis of bio-polyols from renewable raw materials as well as their potential applications in the formulations of flexible and rigid polyurethane foams (Table 1). A characteristics of selected bio-polyols (Table 2) and their effect on foaming process of different polyurethane compositions are shown (Fig. 1, Table 3). Examples of the influence of selected bio-polyols on cell structures and physical and mechanical properties of both flexible (Fig. 2) and rigid (Table 4) foams are also presented.

PL

Na podstawie przeglądu literatury i badań własnych omówiono różne metody wytwarzania bio-polioli z surowców odnawialnych oraz możliwości ich zastosowania w syntezie elastycznych isztywnych pianek poliuretanowych (tabela 1). Zaprezentowano charakterystykę wybranych bio-polioli (tabela 2) oraz ich wpływ na przebieg procesu spieniania różnych kompozycji poliuretanowych (rys.1, tabela 3). Podano przykłady wpływu wybranych bio-polioli na strukturę komórkową i właściwości fizyczne i mechaniczne modyfikowanych pianek elastycznych (rys. 2) i sztywnych (tabela 4).

2

The effect of various rapeseed oil-based polyols on selected properties of flexible polyurethane foams

Malewska E., Bąk S., Kurańska M., Prociak A.

Polimery

|

2016

|

T. 61, nr 11-12

799--806

EN

Bio-polyols based on rapeseed oil were used to produce flexible polyurethane foams (FPURF). The bio-polyols were obtained on a laboratory and industrial scale with the two-step method involving epoxidation of double bonds in rapeseed oil and opening of oxirane rings with different alcohols, such as isopropanol (iP) and diethylene glycol (DEG). The impact of bio-polyols production scale on selected physical and mechanical properties of FPURF was analyzed. The applied bio-polyols differed slightly by hydroxyl number, functionality, and water content. It was found that the scale of bio-polyol production has no significant impact on FPURF properties such as apparent density, hardness, hysteresis, support factor, and resilience. However, it was observed, that the addition of the bio-polyol to polyurethane (PUR) formulation had the impact on the FPURF properties as compared to the reference foams that were not modified with the bio-polyols. Moreover, a continuous method was used to prepare FPURF samples modified with different rapeseed oil-based polyols. For this purpose mixing-dosing device with conveyor line was used to synthesize the foams. It was found that the replacement of petrochemical polyols with the bio-polyols resulted in lower reactivity of the modified for- mulations and the amount of catalysts had to be increased. Furthermore, the foams hysteresis, support factor, and hardness were higher, especially for foams modified with the bio-polyol that contained DEG in its structure. Moreover, the fatigue tests were performed and the results showed a beneficial effect of the bio-based polyols on the functional properties, a.o. support factor of flexible foams.

PL

Bio-poliole z oleju rzepakowego, wytworzone w skali laboratoryjnej i przemysłowej, zastosowano wsyntezie elastycznych pianek poliuretanowych (FPURF). Bio-poliole otrzymano metodą dwuetapową przez epoksydację wiązań podwójnych w oleju rzepakowym, a następnie przez otwarcie pierścieni oksiranowych za pomocą izopropanolu (iP) oraz glikolu dietylenowego (DEG). Zbadano wpływ rodzaju bio-poliolu (także tego samego rodzaju, ale otrzymanego w różnej skali) na wybrane właściwości fizyczne i mechaniczne FPURF. Zastosowane bio-poliole różniły się między sobą nieznacznie liczbą hydroksylową, funkcyjnością i zawartością wody. Stwierdzono, że skala produkcji polioli nie ma istotnego wpływu na właściwości FPURF, takie jak: gęstość pozorna, twardość, histereza, współczynnik komfortu i odbojność. Zaobserwowano jednak wpływ modyfikacji za pomocą różnych bio-polioli na właściwości FPURF w porównaniu z właściwościami niemodyfikowanej pianki referencyjnej. Pianki FPURF otrzymano również stosując metodę ciągłą z użyciem urządzenia dozująco-mieszającego wraz zlinią do przesuwu form z mieszaniną reakcyjną. Stwierdzono, że zastąpienie polioli petrochemicznych bio-poliolami powoduje zmniejszenie reaktywności kompozycji poliuretanowych, co spowodowało konieczność zwiększenia ilości katalizatorów. Ponadto, zaobserwowano wzrost histerezy, współczynnika komfortu i twardości, szczególnie w wypadku pianek zawierających bio-poliol z wbudowanym DEG. Wyniki badań zmęczeniowych wykazały korzystny wpływ bio-polioli na właściwości użytkowe, m.in. na współczynnik komfortu pianek elastycznych.

3

The effect of nanosilica filler on the foaming process and properties of flexible polyurethane foams obtained with rapeseed oil-based polyol

Malewska E., Prociak A.

Polimery

|

2015

|

T. 60, nr 7-8

472--479

EN

In this paper, the analysis of the foaming process of flexible polyurethane modified with the addition of silica nanoparticles is presented. Flexible polyurethane foams (FPURF) were obtained using petrochemical components and a rapeseed-oil-based polyol (used in an amount of 20 wt %). Nanosilica was added to the polyurethane system in the amount of 0.5, 1.0 and 1.5 php (parts per hundred polyols). The characteristic parameters of the foaming process, such as the growth velocity of foamed materials, the core temperature and dielectric polarization, were measured using a Foamat device. It was observed that polyurethane-forming reactions slowed down as an effect of the increase of nanosilica content in the polyurethane composition. Consequently, the temperature in the core of the reaction mixture containing 1.5 php nanosilica was lower by approx. 35 °C compared to the reference material. Moreover, the influence of the method of homogenization of the nanofiller with polyols on the selected properties of prepared foams was analyzed. The following properties of flexible polyurethane foams were determined: apparent density, resilience, compressive strength, hardness, hysteresis and support factor. The introduction of nanosilica filler to the polyurethane formulation caused an increase in the apparent density from 24.6 kg/m3 for the reference foam to 28.5 kg/m3 for the foam containing 1.5 php of nanosilica. However, this nanofiller did not significantly affect the cell structure of foamed materials. The foams obtained with the nanosilica additive of 1.0 php had the most preferred properties, such as a slightly higher value of resilience, lower hardness and higher support factor than the reference foam without nanosilica.

PL

Analizowano proces spieniania elastycznych poliuretanów modyfikowanych dodatkiem nanokrzemionki. Elastyczne pianki poliuretanowe (FPURF) otrzymywano z zastosowaniem poliolu pochodzenia petrochemicznego oraz poliolu wytworzonego z udziałem 20 % mas. oleju rzepakowego. Nanokrzemionka była dodawana do kompozycji poliuretanowej w ilości 0,5, 1,0 i 1,5 php [masa napełniacza (g) na 100 g mieszaniny polioli]. Charakterystyczne parametry procesu spieniania, takie jak: szybkość wzrostu pianki, temperatura wrdzeniu mieszaniny reakcyjnej oraz polaryzacja dielektryczna, mierzono za pomocą urządzenia Foamat. Zaobserwowano, że reakcje tworzenia poliuretanu ulegały spowolnieniu wraz ze wzrostem udziału masowego krzemionki w kompozycji poliuretanowej. Konsekwencją tego była niższa o ok. 35 °C temperatura w rdzeniu materiału zawierającego 1,5 php nanokrzemionki, w porównaniu z temperaturą w rdzeniu pianki referencyjnej. Określono też wpływ sposobu homogenizacji nanonapełniacza z poliolem na wybrane właściwości otrzymywanych pianek. Analizowano następujące właściwości fizyko-mechaniczne: gęstość pozorną, odbojność, wytrzymałość na ściskanie, twardość, histerezę i współczynnik komfortu. Dodatek krzemionki do kompozycji poliuretanowej spowodował wzrost gęstości pozornej z 24,6 kg/m3 pianki referencyjnej do 28,5 kg/m3 pianki zawierającej 1,5 php nanokrzemionki. Dodatek nanokrzemionki nie wpłynął w istotnym stopniu na strukturę komórkową pianek, jednak materiały wytworzone z udziałem nanokrzemionki w ilości 1,0 php charakteryzowały się najkorzystniejszymi właściwościami, m.in. nieznacznie większą odbojnością, mniejszą twardością i większym współczynnikiem komfortu niż pianki niezawierające nanokrzemionki.