Polyuretan na bázi ligninu byl vytvořen výzkumníky a je vhodný pro použití v nátěrech a lepidlech.

Sep 28, 2023 Zanechat vzkaz

Lignin má mnoho hydroxylových skupin a je snadno dostupný jako vedlejší produkt celulózového a papírenského průmyslu, je dokonalým kandidátem jako polyolový prekurzor pro polyuretan. Polyuretany na bázi ligninu se typicky vytvářejí reakcí diisokyanátu buď s modifikovaným nebo nemodifikovaným ligninem.

 

Avšak lignin má také nevýhody, z nichž ne nejmenší je, že činí materiál křehkým; v důsledku toho se často kombinuje s jinými polyoly pro zvýšení účinnosti. I přesto je ve skutečnosti proveditelných pouze přibližně 30 % ligninu. Další nevýhodou je omezená reaktivita ligninové hydroxylové skupiny s isokyanáty, zejména aromatickými isokyanáty, v důsledku sterické zábrany. K vyřešení tohoto problému se často používají modifikační techniky, jako je hydroxypropylizace.

 

Koncový izokyanátový přístup jako alternativní způsob výroby polyuretanů na bázi ligninu, který je široce používán v oblastilepidlabyla vytvořena výzkumným týmem na Federální univerzitě ABC v Brazílii. Počáteční interakci s polyolovou hydroxylovou skupinou je zabráněno první reakcí isokyanátové skupiny s koncovým činidlem, jejímž výsledkem je vytvoření funkční skupiny, která je chemicky stabilní. Teprve nad teplotou, při které se chránící skupina disociuje, vznikají polyurethanové vazby.

 

Lignin z eukalyptového tvrdého dřeva byl extrahován a poté zreagován s MDI za použití ricinového oleje jako druhého polyolu a diisopropylaminu jako koncového činidla. Tvrdí, že výsledný polyuretan je vhodný pro použití v jednosložkových lepidlech nebo nátěrech, které se aktivují teplem. Zejména jednovrstvé smykové testy na ocelových substrátech prokazují vynikající výkon polyuretanů na bázi hydroxypropyl ligninu.

 

Mezi výhody tohoto procesu patří nižší citlivost na vlhkost, nižší toxicita a lepší stabilita při skladování díky snížené koncentraci kyanátových esterů. Může být také použit ke kontrole molární hmotnosti a molekulární struktury polyuretanů.