تولید فوم های انعطاف پذیر از روغن پخت و پز ضایعاتی

یک مقاله‌ی مقدماتی که در مجله‌ی Scientific Reports منتشر شده است، روشی نوین برای تهیه فوم‌های پلی‌یورتان انعطاف‌پذیر با محتوای زیست‌پایه‌ی مشتق‌شده از روغن پخت‌وپز ضایعاتی را تشریح می‌کند.

در این مطالعه تولید و مشخصه‌یابی فوم‌های پلی‌یورتان انعطاف‌پذیر سلول‌باز با محتوای زیست‌پایه‌ بالا بررسی شده است. WCO با استفاده از Amberlite IR 120 (یک رزین تبادل یونی کاتیونی قوی بر پایه اسید)، تحت فرآیند اکسیداسیون کاتالیز ناهمگن^۲ با درجات مختلف (۶۶ تا ۹۴%) قرار گرفت. سپس واکنش‌های بازشدن حلقه درحضور اتانول انجام شد تا پلی‌ال‌هایی با عدد هیدروکسیل در محدوده‌ی ۱۳۲ تا ۱۷۷ mg KOH/g ایجاد شود. این پلی‌ال‌ها سپس برای تولید فوم‌های PU استفاده شدند. این فرآیند شامل ترکیبی از دی‌ایزوسیانات نیمه‌زیست‌پایه، آب به‌عنوان عامل دمنده و افزودنی‌های انتخاب‌شده بود. نسبت مولی ایزوسیانات به هیدروکسیل (NCO/OH) برابر با ۰.۹ در نظر گرفته شد. آنالیزهای شیمیایی، مورفولوژیکی، حرارتی و مکانیکی دقیق، تولید موفق فوم‌های انعطاف‌پذیر سلول‌باز را تأیید کردند.

نتایج نشان داد که با افزایش عدد هیدروکسیل پلی‌ال، اندازه‌ی سلول کاهش یافته و چگالی اتصالات عرضی افزایش می‌یابد. فوم‌ها دارای محتوای زیست‌پایه‌ی بسیار بالا (حدود ۸۰٪) بودند و چگالی آن‌ها در محدوده‌ی ۱ ± ۸۲ تا ۱ ± ۸۷ kg/m³ قرار داشت. مقادیر انحراف نیروی فشاری (CFD) در تغییر شکل ۵۰٪ بین ۰.۵ ± ۶.۷ تا ۲.۹ ± ۵۶.۵ kPa بود. افزایش عدد هیدروکسیل در پلی‌ال‌ها منجر به افزایش مقادیر CFD شد که اثربخشی عدد هیدروکسیل را به‌عنوان راهبردی برای کنترل ساختار سلولی و خواص مکانیکی فوم نشان می‌دهد.

این پژوهش توسط محققان ایتالیایی از دانشگاه های پیزا، INSTM  فلورانس و پلی‌تکنیک باری انجام شده است. پژوهشگران این طرح از شرکت Covestro برای تأمین Desmodur CQ N7300، شرکت Evonik Industries برای تأمین عوامل فوم‌ساز و دکتر Rüdiger Sehling  از Netzch برای پشتیبانی فنی در انجام آنالیز DMA روی فوم‌های مشتق‌شده از روغن ضایعاتی قدردانی کردند.

این پژوهش از سوی مرکز ملی تحرک پایدار اتحادیه اروپا (Next Generation EU) تأمین مالی شده است.