a b s t r a c t
In order to improve the compatibility between lignin fillers and polyurethane matrix, two different
chemical strategies were used to modify the lignin macromolecules. Modified lignin was incorporated
into vegetable oil-based polyurethanes to produce composites with high bio-content. Lignin modified
with octadecyl isocyanante (lignin urethane) was found to be more compatible with the polyurethane
matrix than lignin modified with butyric anhydride. The effect of lignin urethane loading on the thermomechanical
properties, thermal resistance, and dielectric properties were investigated. High lignin
content (up to 30 wt. %) increased the Young's modulus and lowered the onset of thermal degradation.
Incorporation of lignin urethane did not change the glass transition temperature of the polyurethane
composites significantly, but it increased the dielectric constant compared to neat polyurethane. This
work provides an effective way of using lignin as a low-cost bio-renewable resource in the polyurethane
industry.
© 2015 Elsevier Ltd. All rights reserved.
1. Introduction
Polyurethanes (PUs), typically synthesized through addition
polymerization of polyisocyanates and polyols, are among the most
versatile polymeric materials and have been widely used as foams,
coatings, and sealants [1]. Currently, most of the polyisocyanates
and polyols for PU production are derived from petroleum.
Increasing concerns about the unsustainability of chemicals from
petroleum resources and environmental problems caused by fossil
fuels, have led to considerable efforts to develop materials based on
renewable resources, such as natural oils, starch, cellulose, and
lignin [2,3]. For example, vegetable oil based PUs were successfully
developed and their structureeproperty relationships have been
extensively investigated [4,5].
Lignin, second only to cellulose in abundance, is composed of
three different
a b s t r a c tIn order to improve the compatibility between lignin fillers and polyurethane matrix, two differentchemical strategies were used to modify the lignin macromolecules. Modified lignin was incorporatedinto vegetable oil-based polyurethanes to produce composites with high bio-content. Lignin modifiedwith octadecyl isocyanante (lignin urethane) was found to be more compatible with the polyurethanematrix than lignin modified with butyric anhydride. The effect of lignin urethane loading on the thermomechanicalproperties, thermal resistance, and dielectric properties were investigated. High lignincontent (up to 30 wt. %) increased the Young's modulus and lowered the onset of thermal degradation.Incorporation of lignin urethane did not change the glass transition temperature of the polyurethanecomposites significantly, but it increased the dielectric constant compared to neat polyurethane. Thiswork provides an effective way of using lignin as a low-cost bio-renewable resource in the polyurethaneindustry.© 2015 Elsevier Ltd. All rights reserved.1. IntroductionPolyurethanes (PUs), typically synthesized through additionpolymerization of polyisocyanates and polyols, are among the mostversatile polymeric materials and have been widely used as foams,coatings, and sealants [1]. Currently, most of the polyisocyanatesand polyols for PU production are derived from petroleum.Increasing concerns about the unsustainability of chemicals fromทรัพยากรปิโตรเลียมและปัญหาสิ่งแวดล้อมที่เกิดจากซากพืชซากสัตว์เชื้อเพลิง ได้นำในความพยายามมากเพื่อพัฒนาวัสดุตามทรัพยากรที่ทดแทน น้ำมันธรรมชาติ แป้ง เซลลูโลส และlignin [2,3] ตัวอย่าง น้ำมันพืชตามหนองในเรียบร้อยแล้วพัฒนา และความสัมพันธ์ของพวกเขา structureeproperty ได้อย่างกว้างขวางสอบสวน [4,5]Lignin สองเท่ากับเซลลูโลสระนาว ประกอบด้วยสามแตกต่างกัน
การแปล กรุณารอสักครู่..
B S T R A C T
เพื่อปรับปรุงความเข้ากันได้ระหว่างสารลิกนินและ Polyurethane เมทริกซ์สองกลยุทธ์ทางเคมีที่แตกต่างกัน
ถูกใช้เพื่อปรับเปลี่ยนปริมาณโมเลกุล . ลิกนินดัดแปลงจัดตั้งขึ้น
เป็นผักที่มีน้ำมันเพื่อผลิตไบโอ คอมโพสิต ( ที่มีปริมาณสูง แก้ไข
ลิกนินกับ octadecyl isocyanante ( น้ำยูรีเทน ) พบว่าการเพิ่มเข้ากันได้กับยูรีเทน
Matrix มากกว่าแก้ไขด้วยปริมาณลิกนิน เมธิล ผลของลิกนิน ยูรีเทน โหลดบนความร้อนเชิงกล
คุณสมบัติต้านทานความร้อนและสมบัติไดอิเล็กทริก คือ
ลิกนินสูงเนื้อหา ( ถึง 30 โดยน้ำหนัก% ) เพิ่มค่าโมดูลัสของยังและลดลงการสลายความร้อน .
ประสานน้ำยูรีเทน ไม่ได้เปลี่ยนอุณหภูมิคล้ายแก้วของพอลิยูรีเทน
คอมโพสิตอย่างมาก แต่มันเพิ่มค่าไดอิเล็กทริกเทียบเรียบร้อย ยูรีเทน งานนี้
ให้วิธีที่มีประสิทธิภาพของการใช้ลิกนินเป็นต้นทุนต่ำทดแทนทรัพยากรชีวภาพในอุตสาหกรรมยูรีเทน
สงวนลิขสิทธิ์ปี 2015 นอกจากนี้ จำกัด .
1 ( บทนำ
( หนอง ) โดยทั่วไปแล้วสังเคราะห์ผ่านนอกจาก
แบบ polyisocyanates และเกาะอยู่ในหมู่ที่สุด
เอนกประสงค์วัสดุพอลิเมอร์ และมีการใช้กันอย่างแพร่หลาย เช่น โฟม , เคลือบกันรั่วซึมและ
, [ 1 ] ปัจจุบันส่วนใหญ่ของเกาะและ polyisocyanates
การผลิต PU จะได้มาจากปิโตรเลียม .
เพิ่มความกังวลเกี่ยวกับ unsustainability ของสารเคมีจาก
แหล่งปิโตรเลียมและปัญหาสิ่งแวดล้อมที่เกิดจากการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล
, ทำให้ความพยายามอย่างมากเพื่อพัฒนาวัสดุตาม
ทรัพยากรทดแทน เช่น น้ํามัน , ธรรมชาติ , ลิกนินและเซลลูโลสแป้ง
[ 2 , 3 ] ตัวอย่างเช่น น้ำมันจากผัก หนอง ได้สําเร็จ
พัฒนาความสัมพันธ์ของพวกเขาได้ถูก
structureepropertyอย่างกว้างขวางสอบสวน [ 4 , 5 ] .
ลิกนิน เป็นรองเพียงเซลลูโลสในความอุดมสมบูรณ์ ประกอบด้วย
3 รูปแบบ
การแปล กรุณารอสักครู่..