Получение полиуретанов на основе возобновляемого сырья

Перейти вниз

Получение полиуретанов на основе возобновляемого сырья

Сообщение автор Admin в Вт Фев 25 2014, 17:11

Кобрина Л.В., к.х.н.,Бойко В.В., к.т.н, Рябов С.В., д.х.н., Керча Ю.Ю. чл.-кор. НАНУ ИХВС НАН Украины, Киев



Полиуретаны (ПУ) представляют весьма обширный класс полимеров, на базе которых можно получить практически все технически ценные полимерные материалы - жесткие и эластичные синтетические волокна, каучуки и резины, пленочные материалы, покрытия, клеи, пенопласты различной жесткости др. Возможности получения на основе полиуретанов столь разнообразных полимерных материалов заложены, главным образом, в особенностях их химического строения, которые определяются структурой и соотношением ПУ- составляющих,  условиями синтеза [1].
В настоящее время потребление полиуретанов в мире непрерывно растет. Так, в 1990 г. мировой объем производства полиуретанов составлял ~5 млн. тонн, а уже к 2002 г. он достиг 9.5 млн. тонн. Темпы роста и потребления полиуретанов в мире составляет около 10%. Например, потребление полиуретанов на душу населения в Японии и странах ЕС составляет 5 кг, а для стран Северной Америки - 6 кг.
Полиуретаны представляют собой полимеры, содержащие в основной цепи макромолекулы уретановые группы —НN—СО—О— [2]. Их получают поликонденсацией ди- или полиизоцианатов с соединениями, содержащими гидроксильные группы [3, 4]. В зависимости от исходных реагентов в макроцепи полиуретана могут присутствовать, кроме уретановых групп, другие группы, например, амидные, карбамидные, простые эфирные и сложноэфирные группы.
В настоящее время список используемых при синтезе полиуретанов ди- и полиизоцианатов существенно расширился. Ниже приведен список наиболее важных ди- и полиизоцианатов (Рис. 1).
Рисунок 1 – Ди- и полиизоцианаты используемые для синтеза полиуретанов

Для получения полиуретанов представляется перспективным использование природного возобновляемого сырья, в частности рапсового масла, что обусловлено наличием в нем гидроксильных групп различной природы, способных вступать в реакцию с диизоцианатами.
На сегодняшний день природные масла применяются при производстве лаков, красок, эмалей, олиф, а также пластифицирующих и поверхностно-активных материалов. Использование природных соединений для получения полимерных материалов, способных заменить и даже улучшить уже существующие традиционные полимеры, одно из актуальных направлений современного полимерного материаловедения, в том числе с точки зрения экологической безопасности окружающей среды.
Целью данной работы было получение полимерного материала с использованием модифицированного рапсового масла и изучение его структуры и свойств.
Синтез полиуретанов проводили по стандартной методике: на первой стадии получали линейный форполимер, на концах  которого содержатся изоцианатные группы, затем на второй стадии проводили отверждение (структурирование) форполимера взаимодействием с различным количеством модифицированного рапсового масла (33-68 масс. частей), полученного по методике, описанной в [5].
Исследование структуры образцов полимерных материалов проводили методами ИК-спектроскопии, ДСК, ТГА.
Установлено, что полученный полимерный материал по структуре представляет собой сегментированный полиуретан с присущими ему физико-механическими свойствами.
Образцы полиуретана на основе модифицированного рапсового масла были исследованы на предмет их биодеструкции. Для этого образцы помещались в климат- термокамеру для исследования влияния на них климатических факторов. При выдерживании композитов в климаттермокамере в течение 120 дней потеря массы была незначительной и составила от 3-5 % от первоначальной массы образца.
На основании проведенных испытаний полученных образцов был сделан вывод, что рапсовое масло перспективно для получения полиуретановых композитов, чьи характеристики не уступают промышленным материалам.

Список использованніх источников:
1. Керча Ю.Ю. Физическая химия полиуретанов 1979, Киев: Наук. думка, C. 224.
2. Липатов Ю.С., Керча Ю.Ю., Сергеева Л.М. Структура и свойства полиуретанов. 1970, Киев: Наук. думка, C. 279.
3. Дж.М. Бюиста, Композиционные материалы на основе полиуретанов, 1982, М, Химия, C. 240.
4. Леонович А.А., Крутов С.М., Высокомолекулярные соединения. 1984. Л., С. 89-91.
5. В.О. Віленський, Ю.Ю. Керча, Т.В. Дмитрієва, Л.А. Гончаренко, В.І. Бортницький, Г.Є. Глієва Пролімерний журнал, 2011. Т. 33, №2. С. 165-170.
avatar
Admin
Admin

Сообщения : 129
Дата регистрации : 2014-02-25

Посмотреть профиль http://materialtovarzn.ukrainianforum.net

Вернуться к началу Перейти вниз

Вернуться к началу

- Похожие темы

 
Права доступа к этому форуму:
Вы не можете отвечать на сообщения