Wpływ dodatku kawy mielonej na właściwości mechaniczne i użytkowe sztywnych pianek poliuretanowo-poliizocyjanurowych

Rigid polyurethane-polyisocyanurate (PUR-PIR) foams were obtained based on the commercial polyol, the newly synthesized polyol (Pn), andwith addition of stabilizer (2.5–15 wt %) in the form of ground coffee. The produced foam materials with the filler were characterized by lowered brittleness and compressive strength, and increased absorptivity and impregnability in comparison to the reference foam. The foam density increasedslightly as well (it ranges between 46 kg/m3 and 54 kg/m3). The addition of the coffee significantly affected the foam processing parameters. The structure of the foam material was also slightly modified. The presence of the modifier caused an increase in the softening temperature by approx. 20 °C (from156.7 °C for F0 reference foam to 173.0 °C for F6 foam, containing 15 wt % of coffee). The aging parameters (changes in linear dimensions, volume and mass) of foams with coffee were not affected in a significant way and their values were very close to the values of F0 foam.Sztywne pianki poliuretanowo-poliizocyjanurowe (PUR-PIR) zsyntetyzowano z poliolu handlowego, nowo opracowanego poliolu (Pn) i stabilizatora (2,5–15,0% mas.) w postaci kawy mielonej. Otrzymane tworzywa piankowe charakteryzowały się mniejszą kruchością i wytrzymałością na ściskanie oraz większą chłonnością wody i nasiąkliwością niż pianka referencyjna. W niedużym stopniu zmieniła się też struktura pianek. Dodatek kawy wpłynął na niewielkie zwiększenie ich gęstości (46–54 kg/m3), znaczne skrócenie czasów przetwórczych, a także wzrost o 20°C temperatury mięknienia gotowego tworzywa piankowego (z 156,7 °C pianki referencyjnej F0 do 173,0 °C pianki F6, zawierającej 15 % mas. kawy). Poddane starzeniu pianki PUR-PIR napełnione kawą mieloną tylko nieznacznie zmieniały swoje wymiary liniowe, objętość i masę

Fire-safe polyurethanes modified with new antipyrene

W artykule zaprezentowano wyniki wielokierunkowych badań palności prowadzonych w ramach prac nad nowymi antypirynami do produkcji sztywnych pianek poliuretanowo-poliizocyjanurowych (PUR-PIR). Podczas układania nowej receptury piankowej, szczególną uwagę zwrócono na możliwość obniżenia palności sztywnych pianek poprzez zastosowanie nowych bezhalogenowych środków uniepalniających. Nowy związek boroazotowy pozwolił otrzymać ognioobezpieczne pianki PUR-PIR o większej wartości wskaźnika tlenowego i retencji w porównaniu z pianką niemodyfikowaną.Results of multi-directional investigations on flammability conducted in the framework of studies on new antipyrenes for production of rigid polyurethane-polyisocyanurate (PURPIR) foams were presented in the paper. During determining a new foam recipe, special attention was paid to the possibility of reducing flammability of rigid foams by application of new halogen-free flame retardants. The new boronitrogen compound allowed us to obtain fire-safe PUR-PIR foams characterized by higher oxygen index and retention values in comparison with unmodified foam

Different catalysts for new polyols for rigid PUR-PIR foams

New polyols were synthesized with 2-hydroxypropane-1.2.3-tricarboxylic acid and butane-1,4-diol (1.4-BD). The synthesis was performed using different catalysts in the amount of 0.1%. Used catalyst: Tyzor TPT, tin(II) acetate, sulfuric(IV) acid. The fourth reaction was conducted without the use of a catalyst. The polyols’ properties were evaluated with regards to the usefulness in rigid polyurethane-polyisocyanurate (PUR-PIR) foams (acid value, density, pH and solubility, FTIR spectra). Based on the research, it was evaluated that only the polyol synthesized using Tyzor TPT (E6) was useful in production of rigid PUR-PIR foams. Its hydroxyl number was 496 mgKOH/g and its viscosity was about 14 552 mPa · s. A series of five foams P6.1–P6.5 was produced with this polyol. Rigid foams test results indicated that the amount of this compound in the foam substantially affects its compressive strength, density and their retention. The foams have low brittleness values

Synthesis of rigid PUR-PIR foams with the new polyol

Do syntezy pianek stosuje się surowce, których koszt produkcji jest wysoki. W badaniach zaproponowano sposoby obniżenia kosztów produkcji pianek PUR-PIR przez obniżenie kosztów produkcji jednego z dwóch podstawowych składników (poliolu). Cenę poliolu można obniżyć stosując do jego produkcji tani surowiec, jakim jest kwas cytrynowy. Synteza ta wymaga zastosowania katalizatora w ilości 0,5%. Wyprodukowano zatem taki poliol oznaczony jako poliol A (z 0,5% zawartością katalizatora) oraz wytworzono poliol Β z zastosowaniem o wiele mniejszej ilości katalizatora (0,02%). Porównano właściwości obu i zastosowano je do syntezy sztywnych pianek poliuretanowo-poliizocyjanurowych (PUR-PIR). Wyniki badań pianek pokazały wpływ zarówno ilości jak i rodzaju poliolu na właściwości fizyko-mechaniczne pianek.Raw materials of high production cost are used in the synthesis of foam. Away of production cost reduction of PUR-PIR foams by lowering the cost of production of one of two basic components (polyol) is shown in the paper. The price of polyol can be lowered by using citric acid for its production as cheap raw material. This synthesis requires the use of catalyst in an amount of 0.5%. Polyol (with 0.5% relative content of polyol designated as catalyst A) and the polyol prepared simultaneously with application of much smaller amount of catalyst (0.02% marked B) were produced. Properties of both polyols were compared and they were used for the synthesis of rigid polyurethane-polyisocyanurate foams (PUR-PIR). The test results showed the effect of amount and type of polyol on physically-mechanical properties of foams

Stabilność temperaturowa i odporność termiczna pianek poliuretanowo-poliizocyjanurowych otrzymanych z udziałem produktów kondensacji kwasu cytrynowego

Three products were obtained from the condensation of citric acid with: propane-1,2-diol with the catalyst Tyzor TPT (HDCA1), propane-1,2-diol without a catalyst (HDCA2) and propane-1,3-diol with the catalyst Tyzor TPT (HDCA3). We measured the viscosities (from 3972 mPa • s for HDCA1 to 27 986 mPa • s for HDCA3), densities (about 1200 g/cm3), hydroxyl values (280–427 mg KOH/g), and acid values (23–52 mg KOH/g) of the HDCAs. The thermal resistance of the HDCAs were assessed under dynamic conditions. The temperature ranges of 5, 10, 20 and 50 % weight loss for HDCA polyols were, respectively: 174–194 °C, 230–234 °C, 263–303 °C, and 314–364 °C. The HDCAs were used in the further synthesis of rigid polyurethane-polyisocyanurate foams (PUR-PIR) and their physical qualities assessed with reference to foams produced from an industrial standard (Rokopol RF551). The authors examined the thermal properties (thermogravimetry, differential thermogravimetry and differential scanning calorimetry) of the foams, as well as the thermal stability: dimensional, volume and mass. The number of foam degradation stages was determined, as well as the speed of degradation of specific chemical bonds and percentage mass loss during all stages. We determined the temperature of the foam’s first weight loss, the extrapolating temperature of the foam’s weight loss, the temperature of the start of the foam’s rapid decomposition, and the temperature of the foam’s highest speed of weight loss, the temperatures of 5 %, 10 %, 20 % and 50 % mass loss were measured (respectively: 208–223 °C, 230–260 °C, 280–300 °C, 345–366 °C). The enthalpy related to each individual stage of foam degradation was examined using DSC (three endotherms and one exothermic peak).Otrzymano trzy produkty kondensacji kwasu cytrynowego z: propano-1,2-diolem w obecności katalizatora Tyzor TPT(HDCA1), propano-1,2-diolem bez katalizatora (HDCA2) oraz propano-1,3-diolem w obecności katalizatora Tyzor TPT (HDCA3). Zbadano ich lepkość (od 3972 mPa • s dla HDCA1 do 27986 mPa • s dla HDCA3), gęstość (ok. 1200 g/cm3), liczbę hydroksylową (280–427mg KOH/g) i kwasową (23–52 mg KOH/g) oraz odporność termiczną w warunkach dynamicznych. Zmierzono temperaturę 5, 10, 20 i 50-procentowego ubytku masy polioli HDCA (odpowiednio: 174–194°C, 230–234°C, 263–303°C, 314–364°C). Wytworzone hydroksyalkilowe pochodne użyto do syntezy sztywnych pianek poliuretanowo-poliizocyjanurowych (PUR-PIR). Zbadano właściwości termiczne pianek (metodami analizy termograwimetrycznej, różnicowej analizy termograwimetrycznej i różnicowej kalorymetrii skaningowej) oraz ich stabilność termiczną: wymiarową, objętościową i masową. Określono liczbę etapów degradacji pianek, szybkość degradacji poszczególnych wiązań chemicznych i procentowy ubytek masy na wszystkich etapach, temperaturę 5, 10, 20 i 50-procentowego ubytku masy pianek (odpowiednio: 208–223°C, 230–260°C, 280–300°C, 345–366°C). Określono entalpię poszczególnych etapów degradacji pianek metodą DSC (trzech pików endotermicznych i jednego egzotermicznego)

Chemical recycling of rigid PUR-PIR foams obtained from selected hydroxyalkyl compounds

Recyklingowi chemicznemu poddano pianki PUR-PIR otrzymane na bazie hydroksyalkilowych pochodnych kwasu 2-hydroksy-1,2,3-propantrikarboksylowego z glikolami. Pianki roztwarzano w glikolach z udziałem wybranych katalizatorów (Tab. 1). Zbadano podstawowe parametry użytkowe otrzymanych produktów (glikolizatów G) - Tab. 2. Produkty G zastosowano do syntezy nowych pianek. Badania wykazały, że glikolizaty wpływają w nieznacznym stopniu na wydłużenie parametrów przetwórczych pianek. Otrzymane tworzywa piankowe są stabilne wymiarowo i objętościowo. Dodatek do przedmieszki poliolowej związków G wpłynął na zwiększenie gęstości pianek w porównaniu z gęstością pianki wzorcowej W (37,5 kg/m3) maksymalnie do 76,0 kg/m3 (pianka 0,3 R związku G3). Kruchość pianek zmniejszała się wraz ze zwiększającą się zawartością związku G od 41,1% (pianka W) do ok. 30% dla pianek z glikolizatami. Przy zawartości do 0,3R związku G pianki wykazywały większą wytrzymałość na ściskanie niż pianka W.PUR-PIR foams derived from hydroxyalkyl derivatives of 2-hydroxy-1.2.3-propanthricarboxylic acid with glycols were subjected to chemical recycling. Foams were digested inglycols with selected catalysts (Table 1). The basic parameters of the obtained products (glycolysates G)-were investigated (Tab. 2). G products were used for the synthesis of new foams. Studies have shown that glycolysates slightly affect the elongation of processing parameters of foams. The obtained foam materials are dimensionally stable and volumetrically. The addition to the polyol masterbatch of the compounds G increased the foam density compared to the standard foam density W (37.5 kg/m3) to a maximum of 76.0 kg/m3 (0.3 g compound G3 foam). Foam brittleness decreased as G content increased from 41.1% (W) to about 30% for glycolate foams. With a content of up to 0.3R compound G foam exhibited higher compressive strength than foam W

Waste management of rigid PUR-PIR foams with the addition of solid beet slops by the alcoholysis combined with aminolysis method

Dobrano parametry i przeprowadzono alkoholizę połączoną z aminoliząod- dowych sztywnych pianek PUR-PIR z dodatkiem części stałych wywa- buraczanego. Ciekłe produkty reakcji, po określeniu ich podstawowych aściwości w tym liczby hydroksylowej wykorzystano do otrzymywania wych pianek. Zbadano wpływ dodatku produktów alkoholizy (recykla- tv) na właściwości sztywnych pianek PUR-PIR. Zastąpienie w nowych inkach części Rokpolu RF 55 odzyskanymi na drodze recyklingu produk- ni rozkładu pianek wyjściowych powoduje zmniejszenie ich kruchości alności w stosunku do pianki wzorcowej (bez dodatku recyklatu). Dwa kluczowe: sztywna pianka poliuretanowo-polizocyjanurowa, PUR- PIR, napełniacze, części stałe wywaru buraczanegoThe appropriate parameters were determined and alcoholysis combined with aminolysis of waste rigid PUR-PIR foams containing solid beet slops was performed. Liquid reaction products, after determination of their basic properties including hydroxyl number, were used in the preparation of new foams. The effect of addition of alcoholysis products (recyclates) on proper- tics of rigid PUR-PIR foams was tested. In new foams a part of Rokpol RF 55 was replaced with decomposition products obtained during recycling. Such operation caused the decrease of brittleness and flammability of new foams in comparison with the standard one (without recyclates)

Composites of rigid polyurethane-polyisocyanurate foams with oak bark

Otrzymano nowe materiały poliuretanowe w postaci sztywnych pianek poliuretanowo-poliizocyjanurowych (PUR-PIR) modyfikowanych dodatkiem zmielonej kory dębu szypułkowego. Zawartość bionapełniacza wynosiła 0–25 % mas. w stosunku do sumy mas poliolu i poliizocyjanianu. Zbadano właściwości termiczne, mechaniczne, odporność na starzenie oraz palność wytworzonych pianek. Modyfikowane dodatkiem kory dębu pianki PUR-PIR wykazywały mniejsze niż pianka wzorcowa (niemodyfikowana) wartości kruchości, wytrzymałości na ściskanie, chłonności wody i nasiąkliwości oraz wartości gęstości pozornej, palności i odporności na starzenie zbliżone do wartości odpowiadających piance wzorcowej.New polyurethane materials – rigid polyurethane-polyisocyanurate (PUR-PIR) foams modified with ground pedunculate oak bark were obtained. The amount of added bio-filler varied from 0 to 25 % of the sum of polyol and polyisocyanate masses. The thermal, mechanical, aging and flammable properties of the produced foams were investigated. The PUR-PIR foams modified by addition of oak bark were characterized by lower brittleness, compressive strength and water absorption than those of reference foam. The apparent density, aging properties and flammability of the modified foams were similar to those of reference foam

Composites of rigid polyurethane-polyisocyanurate foams with oak bark

Otrzymano nowe materiały poliuretanowe w postaci sztywnych pianek poliuretanowo-poliizocyjanurowych (PUR-PIR) modyfikowanych dodatkiem zmielonej kory dębu szypułkowego. Zawartość bionapełniacza wynosiła 0–25 % mas. w stosunku do sumy mas poliolu i poliizocyjanianu. Zbadano właściwości termiczne, mechaniczne, odporność na starzenie oraz palność wytworzonych pianek. Modyfikowane dodatkiem kory dębu pianki PUR-PIR wykazywały mniejsze niż pianka wzorcowa (niemodyfikowana) wartości kruchości, wytrzymałości na ściskanie, chłonności wody i nasiąkliwości oraz wartości gęstości pozornej, palności i odporności na starzenie zbliżone do wartości odpowiadających piance wzorcowej.New polyurethane materials – rigid polyurethane-polyisocyanurate (PUR-PIR) foams modified with ground pedunculate oak bark were obtained. The amount of added bio-filler varied from 0 to 25 % of the sum of polyol and polyisocyanate masses. The thermal, mechanical, aging and flammable properties of the produced foams were investigated. The PUR-PIR foams modified by addition of oak bark were characterized by lower brittleness, compressive strength and water absorption than those of reference foam. The apparent density, aging properties and flammability of the modified foams were similar to those of reference foam