PL243948B1 - Kompozycja do wytwarzania sztywnej pianki poliuretanowej o dobrych właściwościach mechanicznych - Google Patents
Kompozycja do wytwarzania sztywnej pianki poliuretanowej o dobrych właściwościach mechanicznych Download PDFInfo
- Publication number
- PL243948B1 PL243948B1 PL434333A PL43433320A PL243948B1 PL 243948 B1 PL243948 B1 PL 243948B1 PL 434333 A PL434333 A PL 434333A PL 43433320 A PL43433320 A PL 43433320A PL 243948 B1 PL243948 B1 PL 243948B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- parts
- weight
- composition
- rigid polyurethane
- polyurethane foam
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 31
- 229920005830 Polyurethane Foam Polymers 0.000 title claims abstract description 23
- 239000011496 polyurethane foam Substances 0.000 title claims abstract description 23
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 18
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 claims abstract description 13
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 claims abstract description 12
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 claims abstract description 8
- 235000012766 Cannabis sativa ssp. sativa var. sativa Nutrition 0.000 claims abstract description 8
- 235000012765 Cannabis sativa ssp. sativa var. spontanea Nutrition 0.000 claims abstract description 8
- 235000009120 camo Nutrition 0.000 claims abstract description 8
- 235000005607 chanvre indien Nutrition 0.000 claims abstract description 8
- 239000011487 hemp Substances 0.000 claims abstract description 8
- UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 4,4'-Diphenylmethane Diisocyanate Chemical compound C1=CC(N=C=O)=CC=C1CC1=CC=C(N=C=O)C=C1 UPMLOUAZCHDJJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- BBEAQIROQSPTKN-UHFFFAOYSA-N antipyrene Natural products C1=CC=C2C=CC3=CC=CC4=CC=C1C2=C43 BBEAQIROQSPTKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 5
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 3
- NLSXASIDNWDYMI-UHFFFAOYSA-N triphenylsilanol Chemical group C=1C=CC=CC=1[Si](C=1C=CC=CC=1)(O)C1=CC=CC=C1 NLSXASIDNWDYMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 12
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 5
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- -1 polyol tris(2-chloro-1-methylethyl) phosphate Chemical class 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- SVYKKECYCPFKGB-UHFFFAOYSA-N N,N-dimethylcyclohexylamine Chemical compound CN(C)C1CCCCC1 SVYKKECYCPFKGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- REFJWTPEDVJJIY-UHFFFAOYSA-N Quercetin Chemical compound C=1C(O)=CC(O)=C(C(C=2O)=O)C=1OC=2C1=CC=C(O)C(O)=C1 REFJWTPEDVJJIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000007385 chemical modification Methods 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- VFLDPWHFBUODDF-FCXRPNKRSA-N curcumin Chemical compound C1=C(O)C(OC)=CC(\C=C\C(=O)CC(=O)\C=C\C=2C=C(OC)C(O)=CC=2)=C1 VFLDPWHFBUODDF-FCXRPNKRSA-N 0.000 description 2
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 239000012766 organic filler Substances 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 102000011782 Keratins Human genes 0.000 description 1
- 108010076876 Keratins Proteins 0.000 description 1
- ZVOLCUVKHLEPEV-UHFFFAOYSA-N Quercetagetin Natural products C1=C(O)C(O)=CC=C1C1=C(O)C(=O)C2=C(O)C(O)=C(O)C=C2O1 ZVOLCUVKHLEPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HWTZYBCRDDUBJY-UHFFFAOYSA-N Rhynchosin Natural products C1=C(O)C(O)=CC=C1C1=C(O)C(=O)C2=CC(O)=C(O)C=C2O1 HWTZYBCRDDUBJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000061456 Solanum tuberosum Species 0.000 description 1
- 235000002595 Solanum tuberosum Nutrition 0.000 description 1
- 244000223014 Syzygium aromaticum Species 0.000 description 1
- 235000016639 Syzygium aromaticum Nutrition 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 229940109262 curcumin Drugs 0.000 description 1
- 235000012754 curcumin Nutrition 0.000 description 1
- 239000004148 curcumin Substances 0.000 description 1
- VFLDPWHFBUODDF-UHFFFAOYSA-N diferuloylmethane Natural products C1=C(O)C(OC)=CC(C=CC(=O)CC(=O)C=CC=2C=C(OC)C(O)=CC=2)=C1 VFLDPWHFBUODDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003203 everyday effect Effects 0.000 description 1
- 210000003746 feather Anatomy 0.000 description 1
- 230000005660 hydrophilic surface Effects 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 229920001600 hydrophobic polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- MWDZOUNAPSSOEL-UHFFFAOYSA-N kaempferol Natural products OC1=C(C(=O)c2cc(O)cc(O)c2O1)c3ccc(O)cc3 MWDZOUNAPSSOEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010985 leather Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 229960001285 quercetin Drugs 0.000 description 1
- 235000005875 quercetin Nutrition 0.000 description 1
- 239000012763 reinforcing filler Substances 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- KVMPUXDNESXNOH-UHFFFAOYSA-N tris(1-chloropropan-2-yl) phosphate Chemical compound ClCC(C)OP(=O)(OC(C)CCl)OC(C)CCl KVMPUXDNESXNOH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
Abstract
Przedmiotem zgłoszenia jest kompozycja do wytwarzania sztywnej pianki poliuretanowej o dobrych właściwościach mechanicznych, która zawiera na 100 części wagowych poliolu 120 części wagowych 4,4'-diizocyjanianu difenylometanu, 14 części wagowych antypirenu, 0,2 części wagowe katalizatora oraz napełniacz w postaci silanizowanych paździerzy konopnych, stosowanych w ilości 0,1 - 1,5 części wagowych na 100 części wagowych poliolu.
Description
Przedmiotem wynalazku jest kompozycja do wytwarzania sztywnej pianki poliuretanowej o dobrych właściwościach mechanicznych, przeznaczonej zwłaszcza na materiały izolacyjne.
Poliuretany (PU) stanowią obecnie jedną z najważniejszych klas materiałów polimerowych, znajdując zastosowanie w wielu dziedzinach codziennego życia. Sztywne pianki poliuretanowe, stanowią około 67% ogólnej produkcji wyrobów poliuretanowych. Dotychczasowe badania wykazały, że w porównaniu z innymi materiałami izolacyjnymi, pianki poliuretanowe charakteryzują się słabymi właściwościami mechanicznymi. Z tego względu prowadzone są intensywne badania, mające na celu poprawę ich właściwości mechanicznych i użytkowych.
Jednym ze sposobów poprawy właściwości wytrzymałościowych pianek poliuretanowych jest zastosowanie w kompozycjach na te pianki napełniacza wzmacniającego. Dodatek napełniaczy o charakterze organicznym do kompozytów na te pianki umożliwia otrzymanie pianek poliuretanowych o poprawionych właściwościach mechanicznych, termicznych i izolacyjnych.
I tak z czasopisma Polymer Testing 68 (2018) wiadomo, że kompozycja na sztywne pianki poliuretanowe modyfikowana dodatkiem białka ziemniaczanego umożliwia otrzymanie pianek charakteryzujących się większą gęstością pozorną, lepszymi właściwościami mechanicznymi oraz ograniczoną nasiąkliwością.
Modyfikacja kompozycji na sztywne pianki poliuretanowe, polegająca na dodaniu do niej odpadowej keratyny pochodzącej z procesu garbowania skóry umożliwia otrzymanie pianek porowatych, o dobrych właściwościach mechanicznych i termoizolacyjnych (czasopismo Polymer Testing 69 (2018) 225-237).
Wprowadzenie do kompozycji na piankę poliuretanową taniego napełniacza w postaci ptasich piór umożliwia otrzymanie pianek o polepszonych właściwościach mechanicznych (opis zgłoszenia patentowego PL425744).
Piankę poliuretanową o polepszonych właściwościach mechanicznych i termicznych otrzymuje się w wyniku dodania do kompozycji na tę piankę kurkuminy jako napełniacza (opis zgłoszenia patentowego PL429396).
Z opisów zgłoszeń patentowych PL432596 i PL432597 jest znana kompozycja na sztywną piankę poliuretanową o właściwościach antybakteryjnych i jednocześnie o dobrych właściwościach mechanicznych, zawierająca jako napełniacz zmielone goździki lub kwercetynę.
Napełniacze o charakterze organicznym wykazują szeregu zalet, ale jednocześnie cechuje je charakter hydrofobowy, mała odporność termiczna oraz duży rozrzut właściwości mechanicznych.
Z czasopisma Chemical Society Reviews 43 (2014) 1519-1542 doi: 10.1039/c3cs60204d wiadomo, iż poprawę adhezji pomiędzy hydrofilową powierzchnią napełniacza, a hydrofobową matrycą polimeru można uzyskać poprzez chemiczną modyfikację napełniacza.
W czasopiśmie European Polymer Journal 118 (2019) 481-491. doi:10.1016/j.eurpolymj.2019.06.026 jest zamieszczona informacja, że dzięki modyfikacji chemicznej napełniaczy uzyskuje się lepszą mieszalność napełniaczy z matrycą polimeru, a otrzymane kompozyty charakteryzują się znacząco lepszymi właściwościami mechanicznymi, termicznymi i użytkowymi.
Znane kompozycje na sztywną piankę poliuretanową, na bazie poliolu, zawierają najczęściej na 100 części wagowych poliolu, 120 części wagowych 4,4’-diizocyjanianu difenylometanu, do 0,2 części wagowych katalizatora, do 14 części wagowych antypirenu oraz napełniacz.
Niniejszy wynalazek rozwiązuje problem opracowania kompozycji na sztywną piankę poliuretanową, zawierającej napełniacz pochodzenia roślinnego w postaci produktu odpadowego tak zmodyfikowanego, że oprócz obniżenia kosztu wytworzenia pianki, zapewni otrzymanie z tej kompozycji pianki o dobrych właściwościach mechanicznych.
Kompozycja do wytwarzania sztywnej pianki poliuretanowej o dobrych właściwościach mechanicznych, zawierająca na 100 części wagowych poliolu, 120 części wagowych 4,4’-diizocyjanianu difenylometanu, 14 części wagowych antypirenu, 0,2 części wagowe katalizatora oraz napełniacz pochodzenia roślinnego, według wynalazku jako napełniacz zawiera silanizowane paździerze konopne, stosowane w ilości 0,1-1,5 części wagowych na 100 części wagowych poliolu. Stosuje się paździerze konopne silanizowane korzystnie 5% v/v roztworem wodnym silanu użytym w ilości 10 części wagowych /1 część wagową paździerzy. Jako silan stosuje się korzystnie trifenylosilanol.
Sztywna pianka poliuretanowa otrzymana z kompozycji według wynalazku charakteryzuje się wytrzymałością na ściskanie σ10% o około 12% większą od wytrzymałości na ściskanie σ10% sztywnej pianki poliuretanowej otrzymanej z kompozycji nie zawierającej napełniacza stosowanego w kompozycji według wynalazku.
Przedmiot wynalazku ilustrują poniższe przykłady z powołaniem się na rysunek przedstawiający wykres ilustrujący wytrzymałość na ściskanie przy 10% odkształceniu (σιο%) sztywnych pianek poliuretanowych wytworzonych z kompozycji poliuretanowych przygotowanych w przykładach.
Przykład I
Przygotowano kompozycję o składzie w częściach wagowych:
mieszanina poliolu z fosforanem tris(2-chloro-1-metyloetylowym) oraz N,N-dimetylocykloheksyloaminą, o nazwie handlowej
Izopianol 40/30W/PIR - komponent A
| zawierająca poliolu fosforanu tris(2-chloro-1-metyloetylowego) (antypirenu) N,N-dimetylocykloheksyloaminy (katalizatora) polimeryczny diizocyjanian difenylometanu o nazwie handlowej Purocyn B - komponent B paździerze konopne silanizowane 5% v/v roztworem wodnym trifenylosilanolu, użytym w ilości 10 części wagowych/1 część wagową paździerzy (napełniacz) | - 100 części, - 14 części, - 0,2 części, - 120 części, - 0,1 części. |
Z kompozycji tej wytworzono sztywną piankę poliuretanową przez zmieszanie jej składników. Następnie określono czasy przetwórcze (czas startu, czas wzrostu, czas żelowania ), temperaturę procesu syntezy (Tmax) oraz wyznaczono wytrzymałość na ściskanie przy 10% odkształceniu (σ10%) i gęstość pozorną (pp) otrzymanej pianki.
Równocześnie dla celów porównawczych przygotowano kompozycję do wytwarzania sztywnej pianki poliuretanowej o składzie w częściach wagowych:
| komponent A zawierający poliolu fosforanu tris(2-chloro-1-metyloetylowego) N,N-dimetylocykloheksyloaminy komponent B | - 100 części, - 14 części, - 0,2 części, - 120 części, |
Z kompozycji tej wytworzono sztywną piankę poliuretanową przez zmieszanie jej składników i dla otrzymanej pianki określono czasy przetwórcze, Tmax oraz wyznaczono σ10% i pp.
Przykład II
Przygotowano kompozycję o składzie w częściach wagowych:
| komponent A zawierający poliolu fosforanu tris(2-chloro-1-metyloetylowego) N,N-dimetylocykloheksyloaminy komponent B paździerze konopne silanizowane jak w przykładzie I | - 100 części, - 14 części, - 0,2 części, - 120 części, - 0,5 części. |
Z kompozycji tej wytworzono sztywną piankę poliuretanową przez zmieszanie jej składników i dla otrzymanej pianki określono czasy przetwórcze, Tmax oraz wyznaczono σ10% i pp.
Przykład III
Przygotowano kompozycję o składzie w częściach wagowych:
| komponent A zawierający poliolu fosforanu tris(2-chloro-1-metyloetylowego) N,N-dimetylocykloheksyloaminy komponent B paździerze konopne silanizowane jak w przykładzie I Dalej postępowano jak w przykładzie II. | - 100 części, - 14 części, - 0,2 części, - 120 części, - 1,5 części. |
W poniższej tablicy przedstawiono wyniki badań czasów przetwórczych (czas startu, czas wzrostu, czas żelowania), maksymalnej temperatury procesu (Tmax) oraz gęstości pozornej (pp) sztywnych pianek wytworzonych z kompozycji poliuretanowych otrzymanych w przykładach I-III.
PL 243948 Β1
Tablica
| Nr przykładu | Czasy syntezy | Pp [kg/m3] | Tmax [°C] | ||
| Czas startu [s] | Czas wzrostu [s] | Czas żelowania rsi | |||
| kompozycja referencyjna (bez napełniacza) | 60 | 450 | 340 | 30 | 140 |
| 1 | 65 | 475 | 350 | 32 | 135 |
| II | 70 | 525 | 358 | 33 | 125 |
| III | 76 | 540 | 370 | 37 | 120 |
Zastrzeżenia patentowe
Claims (3)
1. Kompozycja do wytwarzania sztywnej pianki poliuretanowej o dobrych właściwościach mechanicznych, zawierająca na 100 części wagowych poliolu, 120 części wagowych 4,4’-diizocyjanianu difenylometanu, 14 części wagowych antypirenu, 0,2 części wagowe katalizatora oraz napełniacz pochodzenia roślinnego, znamienna tym, że jako napełniacz zawiera silanizowane paździerze konopne, stosowane w ilości 0,1-1,5 części wagowych na 100 części wagowych poliolu.
2. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że jako napełniacz zawiera paździerze konopne silanizowane 5% v/v roztworem wodnym silanu stosowanym w ilości 10 części wagowych/1 część wagową paździerzy.
3. Kompozycja według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że jako silan stosuje się trifenylosilanol.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL434333A PL243948B1 (pl) | 2020-06-16 | 2020-06-16 | Kompozycja do wytwarzania sztywnej pianki poliuretanowej o dobrych właściwościach mechanicznych |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL434333A PL243948B1 (pl) | 2020-06-16 | 2020-06-16 | Kompozycja do wytwarzania sztywnej pianki poliuretanowej o dobrych właściwościach mechanicznych |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL434333A1 PL434333A1 (pl) | 2021-12-20 |
| PL243948B1 true PL243948B1 (pl) | 2023-11-06 |
Family
ID=80001791
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL434333A PL243948B1 (pl) | 2020-06-16 | 2020-06-16 | Kompozycja do wytwarzania sztywnej pianki poliuretanowej o dobrych właściwościach mechanicznych |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL243948B1 (pl) |
-
2020
- 2020-06-16 PL PL434333A patent/PL243948B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL434333A1 (pl) | 2021-12-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Luo et al. | Development of high-performance biodegradable rigid polyurethane foams using all bioresource-based polyols: Lignin and soy oil-derived polyols | |
| Luo et al. | Lignin as a reactive reinforcing filler for water-blown rigid biofoam composites from soy oil-based polyurethane | |
| Da Silva et al. | Polyurethane foams based on modified tung oil and reinforced with rice husk ash I: Synthesis and physical chemical characterization | |
| Mosiewicki et al. | Rapeseed oil‐based polyurethane foams modified with glycerol and cellulose micro/nanocrystals | |
| Wang et al. | Synthesis of bio-castor oil polyurethane flexible foams and the influence of biotic component on their performance | |
| KR102409139B1 (ko) | 항균성 바이오 폴리올 화합물 및 이의 제조방법 | |
| Prociak et al. | Influence of isocyanate index on selected properties of flexible polyurethane foams modified with various bio-components | |
| Yusuf et al. | Physico-mechanical properties of rigid polyurethane foams synthesized from modified castor oil polyols | |
| Luo et al. | Water-blown rigid biofoams from soy-based biopolyurethane and microcrystalline cellulose | |
| PL243948B1 (pl) | Kompozycja do wytwarzania sztywnej pianki poliuretanowej o dobrych właściwościach mechanicznych | |
| Zhou et al. | Lightweight biobased polyurethane nanocomposite foams reinforced with pineapple leaf nanofibers (PLNFs) | |
| Luo et al. | Green Composites From Soy‐Based Biopolyurethane With Microcrystalline Cellulose | |
| Zieleniewska et al. | The structure and properties of viscoelastic polyurethane foams with FyrolTM and keratin fibers | |
| DE102006036072B4 (de) | Verfahren zur Herstellung von Polyurethan-Produkten | |
| Michałowski et al. | Polyurethane composites synthesized using natural oil-based polyols and sisal fibers | |
| Sherif et al. | Effects of surface treatment of ground rice husk on the polyurethane based on castor oil | |
| KR101526598B1 (ko) | 항균 지속성이 우수한 연질 폴리우레탄 발포체 조성물 및 이를 포함하는 자동차 시트 | |
| US20070135536A1 (en) | Biobased compositions from distillers' dried grains with solubles and methods of making those | |
| PL242378B1 (pl) | Kompozycja do wytwarzania sztywnej pianki poliuretanowej o zwiększonej hydrofobowości | |
| PL242716B1 (pl) | Kompozycja do wytwarzania sztywnej pianki poliuretanowej o zwiększonej hydrofobowości | |
| El-bessoumy et al. | Rigid polyurethane foam reinforced with some agricultural wastes | |
| PL243949B1 (pl) | Kompozycja do wytwarzania sztywnej pianki poliuretanowej o polepszonych właściwościach mechanicznych i termicznych | |
| Paciorek-Sadowska et al. | Evaluation of the effect of waste from agricultural production on the properties of flexible polyurethane foams. Polymers. 2023; 15: 3529 | |
| Krishnan et al. | Renewable Resource based blends of Polylactic acid (PLA) and Thermoplastic starch (TPS) using Novel Reactive Compatibilization. | |
| PL243947B1 (pl) | Kompozycja do wytwarzania sztywnej pianki poliuretanowej o zmniejszonej chłonności wody |