Flexible polyurethane rebond foam prepolymer sythesis with low polymeric diisocyonate content

Abstract

Poliüretanlar (PUs) mekaniksel esneklik gibi beklenen birçok fiziksel ve kimyasal özellik gösterebilmelerinden dolayı yapıştırıcı alanında sıklıkla tercih edilmektedir. Bu çalışmada, düşük NCO oranı içeren üç farklı prepolimer sentezlenerek, bu prepolimerin kimyasal, fiziksel ve mekaniksel özelliklerinin incelenmesi gerçekleştirilmiştir. İlk olarak, petrol bazlı poliol kullanılarak izosiyanat uçlu prepolimer sentezlenmiştir. Prepolimerin mukavemet, viskozite, yapışkanlık değerlerinin karşılaştırılabilmesi için biyo bazlı poliol kullanılarak farklı NCO/OH oranında, izosiyanat uçlu prepolimer sentezlenmiştir. Fourier Transform Infrared-Attenuated Total Reflectance Spectroscopy (FTIR-ATR) ve H1 Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy (H1 NMR) tekniği kullanılarak çapraz bağlayıcı olarak MDI ve pMDI'nın hidrojen bağı ile bağlanma derecesine etkisi gözlemlenmiştir. Farklı poliol guruplarının poliüretanin mekanik, kimyasal ve fizikler özelliklere etkisi Diferansiyel taramalı kalorimetre (DSC), termal Gravimetric Analysis (TGA) ve X-Ray kırınım (XRD) ile incelenmiştir. PUs lerin yüzey mormolojisi Atomik Kuvvet Mikrsokobu (AFM) ile incelenmiştir. Brokfield rotasyonal viskometre kullanılarak farklı poliollerin PUs ler üzerindeki etkisi incelenmiştir.

Desirable chemical and physical properties of Polyurethanes (PUs) such as mechanical flexibility associated with their chemical structure make these polymers attractive for adhesive applications. In this work, three types of isocyanate functional prepolymers were synthesized with low isocyanate (NCO) content to observe their chemical, physical and mechanical properties. Initially, isocyanate terminated prepolymer were synthesized through single step with petroleum passed polyol. In order to compare the durability, viscosity and tackiness of prepolymer, bio-based polyols used to synthesize isocyanate functional prepolymers with different NCO/OH content. The effect of MDI and pMDI as a cross-linker on the degree of H-bonding was examined by Fourier Transform Infrared-Attenuated Total Reflectance Spectroscopy (FTIR-ATR) and H1 Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy (H1 NMR). Also the effect of alternative polyols on mechanical, chemical, and physical properties on the polyurethane were analyzed with differential scanning calorimeter (DSC), Termal gravimetric Analysis (TGA) and X-ray diffraction (XRD). Atomic force microscopy (AFM) was used to determine PUs morphology and roughness. Brookfield rotational viscometer were used to differentiate the polyols effect on the PUs.