生分解性粘弾性ポリウレタンフォーム：応用温度における機能的挙動 | JoVE Visualize

科学分野:

材料科学; 高分子化学; 持続可能な材料

背景:

ポリウレタンフォームは広く使用されていますが、多くは石油ベースの原料に依存しています。環境負荷低減のために、バイオベース資源からの持続可能な代替品の開発が不可欠です。バイオベースポリオールは、よりグリーンなポリウレタン製造への道を提供する可能性があります。

研究の目的:

新規バイオベースポリオールを使用した粘弾性ポリウレタンフォームの合成と特性を調査すること。異なるバイオポリオール（ココナッツオイル、パームオイル、アヒルの脂肪、豚の脂肪）の種類と濃度がフォーム特性に与える影響を評価すること。これらのバイオベースフォームの熱的、機械的、粘弾性性能を潜在的な用途のために評価すること。

主な方法:

4種類のバイオベースポリオール（ココナッツオイル、パームオイル、アヒルの脂肪、豚の脂肪）をポリウレタン配合物（5-20重量%）に組み込みました。熱安定性は、分解研究を通じて分析されました。機械的特性と粘弾性挙動は、-20〜40°Cの温度範囲でテストされました。ヒステリシスと減衰特性を評価しました。

主要な成果:

バイオポリオールの組み込みは、わずかな早期分解をもたらしましたが、全体的な熱安定性はわずかに向上しました。ガラス転移温度は、約10°Cで安定したままでした。フォームは、20°Cおよび40°Cで家具に適した粘弾性特性を示しました。ココナッツオイルとアヒルの脂肪由来ポリオールは、エネルギー吸収と減衰を強化しました。

結論:

バイオベースポリウレタンフォームは、環境に優しく高性能な材料として可能性を示しています。ココナッツオイルとアヒルの脂肪由来ポリオールは、優れたエネルギー吸収をもたらします。10°C未満の温度での性能は、剛性の増加によって制限される可能性があり、特定の用途への適合性を示唆しています。