Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

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

Kurańska M., Prociak A., Michałowski S., Cabulis U., Kirpluks M.

Polimery

|

2016

|

T. 61, nr 9

625--632

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 %.

2

Water-blown polyurethane-polyisocyanurate foams based on bio-polyols with wood fibers

Kurańska M., Prociak A., Cabulis U., Kirpluks M.

Polimery

|

2015

|

T. 60, nr 11-12

705--712

EN

In this paper rigid polyurethane-polyisocyanurate (PUR-PIR) foam andwood fiber composites were synthesized using two types of bio-polyols. The PUR-PIR systems were modified with 3 and 6wt% of wood fibers. The influence of the content of wood fibers on the cellular structure was examined with scanning electron microscopy (SEM). Thermal and mechanical properties of the composites were characterized with thermogravimetric analysis, thermal conductivity, compressive strength, and Young modulus measurements. The influence of wood fibers on flammability of PUR-PIR foams was analyzed by oxygen index and cone calorimeter tests. For the most of foams, introduction of wood fibers did not affect the change in compressive strength. Introduction ofwood fibers increased the temperature at which thermal degradation began, as well as the temperature at which occurs 5, 25 and 50 % weight loss. The studies have shown that the oxygen index of the obtained PUR-PIR foams insignificantly decreases with increasing wood fibers content.

PL

Z użyciem dwóch rodzajów biopolioli i włókien drzewnych (w ilości 3 i 6 % mas.) otrzymano kompozyty sztywnych pianek poliuretanowo-poliizocyjanurowych (PUR-PIR). Zmiany struktury komórkowej pianek w zależności od zawartości włókien drzewnych badano za pomocą skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM). Właściwości termiczne i mechaniczne kompozytów charakteryzowano wykonując analizę termograwimetryczną oraz wyznaczając przewodnictwo cieplne, wytrzymałość na ściskanie oraz moduł Younga. Analizując wskaźnik tlenowy i szybkość wydzielania ciepła wyznaczaną za pomocą kalorymetru stożkowego określano wpływ zawartości włókien drzewnych na palność kompozytów. Stwierdzono, że w przypadku większości materiałów dodatek włókien drzewnych nie wpływa istotnie na zmiany wytrzymałości na ściskanie, powoduje natomiast wzrost temperatury, przy której następuje 5, 25 oraz 50-proc. ubytek masy badanej próbki oraz nieznaczne zmniejszenie wartości wskaźnika tlenowego.

3

Polyols from recycled poly(ethylene terephthalate) flakes and rapeseed oil for polyurethane foams

Paberza A., Fridrihsone-Girone A., Abolins A., Cabulis U.

Polimery

|

2015

|

T. 60, nr 9

572--578

EN

Bio/recycled polyols from rapeseed oil (RO) and poly(ethylene terephthalate) (PET) were prepared using a continuous, two-step synthesis method. The bio/recycled polyol properties were compared to RO and commercially available PET based polyols. Rigid polyurethane foams with a unified apparent density of 40—45 kg/m3 were prepared from these polyols. The thermal conductivity, thermal properties, water absorption and mechanical properties of foams were tested. The results indicated that the RO/PET polyols can be successfully used for preparing polyurethane foams as energy efficient thermal insulation material.

PL

Otrzymano biorecyklowane poliole z oleju rzepakowego i poli(tereftalanu etylenu), na drodze ciągłej dwuetapowej syntezy. Porównano ich właściwości z właściwościami poliolu uzyskanego z oleju rzepakowego i dostępnego w handlu poliolu na bazie poli(tereftalanu etylenu). Z syntetyzowanych polioli wytworzono sztywne pianki poliuretanowe o gęstości pozornej w zakresie 40—45 kg/m3 . Oznaczono przewodność cieplną, właściwości termiczne, chłonność wody oraz właściwości mechaniczne otrzymanych pianek. Uzyskane wyniki wskazują, że poliole zsyntetyzowane z oleju rzepakowego i poli(tereftalanu etylenu) mogą być stosowane do produkcji pianek poliuretanowych przeznaczonych do celów termoizolacyjnych.

4

Wpływ indeksu izocyjanianowego oraz rodzaju bio-poliolu z oleju rzepakowego na właściwości termiczne oraz palność sztywnych pianek poliuretanowo-poliizocyjanurowych

Prociak A., Kurańska M., Michałowski S., Cabulis U., Kirpluks M.

Przemysł Chemiczny

|

2014

|

T. 93, nr 12

2248-2252

PL

Zbadano wpływ bio-polioli z oleju rzepakowego na właściwości termiczne oraz palność sztywnych pianek poliuretanowo-poliizocyjanurowych o indeksach izocyjanianowych w zakresie 150-250. Bio-poliole otrzymano metodą transestryfikacji oraz transamidyzacji oleju rzepakowego trietanoloaminą oraz dietanolaminą, jak również dwuetapową metodę epoksydacji oraz otwarcia pierścieni oksiranowych glikolem dietylenowym. Stwierdzono że rodzaj zastosowanego bio-poliolu wpływa na przebieg degradacji termicznej, jak również palność otrzymanych materiałów porowatych.

EN

Polymeric diphenylmethane-4,4’-diisocyanate and rape- seed oil-derived bio-polyols were used for prepn. of rigid polyurethane-polyisocyanurate foams with isocyanate index 150-250 in presence of a catalyst, blowing, surface-active and flame-retarding agents. The thermal stability of the foams increased while their flammability decreased with the increasing isocyanate index. Use of the bio-polyols resulted in increasing the 02 index up to above 21%.

5

Struktura komórkowa i właściwości fizykomechaniczne sztywnych pianek poliuretanowo-poliizocyjanurowych otrzymanych z udziałem bio-polioli z oleju rzepakowego

Prociak A., Cabulis U., Kurańska M., Kirpluks M.

Przemysł Chemiczny

|

2014

|

T. 93, nr 12

2253-2258

PL

Bio-poliole z oleju rzepakowego otrzymywano metodą transestryfikacji trietanoloaminą, transamidyzacji dietanoloaminą lub epoksydacji i otwarcia pierścieni oksiranowych glikolem dietylenowym. Uzyskane bio-poliole charakteryzujące się liczbami hydroksylowymi w zakresie 270-390 mg KOH/g użyto do wytworzenia sztywnych pianek poliuretanowo-poliizocyjanurowych. W opisywanych materiałach 70% mas. poliolu petrochemicznego zastąpiono bio-poliolami z oleju rzepakowego. Dokonano analizy wpływu indeksu izocyjania nowego oraz rodzaju bio-poliolu na wytrzymałość mechaniczną, strukturę komórkową oraz współczynnik przewodzenia ciepła sztywnych pianek poliuretanowo-poliizocyjanurowych.

EN

Rapeseed oil was transesterified with triethanolamine or transamidized with diethanolamine at 170°C or 140°C, resp., in presence of Zn(OAc) 2 catalyst or epoxidized with H202 in Ac0H/H2S04 and converted to bio-polyols by opening oxirane rings with diethylene glycol in presence of H2S04 at 95-100°C. The bio-polyols (hydroxyl no. 270- 390 mg KOH/g) were used for partial replacing a polyol of petrochem. origin (70% by mass) in prodn. of rigid polyurethane-polyisocyanurate foams in reaction with polymeric diphenylmethane-4,4’-diisocyanate to study the foaming course. The mech. properties, cellular structure and thermal cond. of the foams were detd.

6

Wheat straw lignin as filler for rigid polyurethane foams on the basis of tall oil amide

Paberza A., Cabulis U., Arshanitsa A.

Polimery

|

2014

|

T. 59, nr 6

477--481

EN

Rigid polyurethane (PUR) foams with the apparent density in the range of 45—60 kg/m 3 were produced from tall oil polyol (TOP) and organosolv wheat straw lignin as filler. PUR foams were filled with lignin in the amount of 0—6.3 wt %. Mechanical properties, dimensional stability, water absorption and thermal conductivity of prepared foams were investigated. The use of lignin increased the content of renewable materials in the end product, reaching together with TOP the value of 23.6 wt %. The viscosity of polyol system and foaming process parameters (cream time, gel time, tack-free time and full rise time) were determined. The viscosity of polyol system rose exponentially when concentration of lignin in the PUR foam was increased. The maximum value of compressive strength (0.35 MPa parallel to the foaming direction) was reached in the PUR sample where the concentration of lignin in foam was 1.2 wt %. It was concluded that wheat straw lignin can be used as a filler to obtain rigid PUR foams having the characteristics of thermal insulation material.

PL

Stosując poliol z oleju talowego (TOP) oraz ligninę ze słomy pszenicznej jako napełniacz otrzymano sztywne pianki poliuretanowe (PUR) o gęstości pozornej 45—60 kg/msub>3. Wyznaczono właściwości mechaniczne, stabilność wymiarową, chłonność wody oraz współczynnik przewodzenia ciepła przygotowanych materiałów w zależności od zawartości ligniny (0—6,3 % mas.). Wprowadzenie ligniny spowodowało zwiększenie udziału surowców odnawialnych w końcowym produkcie, które razem z TOP osiągają 23,6 % mas. W ramach pracy wyznaczono lepkość przedmieszki poliolowej oraz parametry technologiczne procesu spieniania (czas startu, czas żelowania, czas wzrostu, oraz czas suchego lica). Lepkość przedmieszki poliolowej wzrastała wykładniczo wraz ze zwiększaniem zawartości ligniny. Największą wytrzymałość na ściskanie (0,35 MPa w kierunku równoległym do wzrostu pianki) otrzymano w przypadku pianki PUR o zawartości ligniny 1,2 % mas. Stwierdzono, że lignina ze słomy pszenicznej może być użyta jako napełniacz w procesie otrzymywania sztywnych pianek PUR mających cechy materiałów termoizolacyjnych.

7

Rapeseed oil-based rigid polyisocyanurate foams modified with nanoparticles of various type

Cabulis U., Sevastyanova I., Andersons J., Beverte I.

Polimery

|

2014

|

T. 59, nr 3

207--212

EN

Polyisocyanurate foams have been developed using a polyol system partially derived from rapeseed oil (RO). The effect of nanofillers with iso-dimensional geometry (zinc oxide), nanofibers (carbon nanotubes), and nanoplatelets (organically modified montmorillonite) on stiffness and strength of the foams has been studied. It was demonstrated that the tensile properties of the filled foams are enhanced by roughly the same proportion as the stiffness and strength of monolithic filled polymers.

PL

Wytworzono pianki poliizocyjanurowe, stosując układ polioli pochodzących z oleju rzepakowego (RO). Badano wpływ nanonapełniaczy o geometrii sferycznej (tlenek cynku), nanowłókien (nanorurki węglowe) oraz nanopłytek (organicznie modyfikowany montmorylonit) na sztywność i wytrzymałość pianek poliizocyjanurowych. Stwierdzono poprawę właściwości wytrzymałościowych napełnionych pianek, porównywalną z poprawą sztywności i wytrzymałości napełnionych polimerów monolitycznych.

8

Rigid Polyurethane Foam Thermal Insulation Protected with Mineral Intumescent Mat

Kirpluks M., Cabulis U., Zeltins V., Stiebra L., Avots A.

Autex Research Journal

|

2014

|

Vol. 14, no. 4

259--269

EN

One of the biggest disadvantages of rigid polyurethane (PU) foams is its low thermal resistance, high flammability and high smoke production. Greatest advantage of this thermal insulation material is its low thermal conductivity (λ), which at 18-28 mW/(m•K) is superior to other materials. To lower the flammability of PU foams, different flame retardants (FR) are used. Usually, industrially viable are halogenated liquid FRs but recent trends in EU regulations show that they are not desirable any more. Main concern is toxicity of smoke and health hazard form volatiles in PU foam materials. Development of intumescent passive fire protection for foam materials would answer problems with flammability without using halogenated FRs. It is possible to add expandable graphite (EG) into PU foam structure but this increases the thermal conductivity greatly. Thus, the main advantage of PU foam is lost. To decrease the flammability of PU foams, three different contents 3%; 9% and 15% of EG were added to PU foam formulation. Sample with 15% of EG increased λ of PU foam from 24.0 to 30.0 mW/(m•K). This paper describes the study where PU foam developed from renewable resources is protected with thermally expandable intumescent mat from Technical Fibre Products Ltd. (TFP) as an alternative to EG added into PU material. TFP produces range of mineral fibre mats with EG that produce passive fire barrier. Two type mats were used to develop sandwich-type PU foams. Also, synergy effect of non-halogenated FR, dimethyl propyl phosphate and EG was studied. Flammability of developed materials was assessed using Cone Calorimeter equipment. Density, thermal conductivity, compression strength and modulus of elasticity were tested for developed PU foams. PU foam morphology was assessed from scanning electron microscopy images.