Einstufige Synthese eines Polyurethan-Netzwerks aus epoxidiertem Rapsöl
Forscher haben biobasierte Polyurethan-Netzwerke durch ein einstufiges Aushärten von epoxidiertem Rapsöl (ERO) mit Isophorondiisocyanat (IPDI) als Härter bei 130 °C hergestellt.
Die in-situ-Überwachung des Härtungsprozesses durch FTIR bestätigte den fortschreitenden Verbrauch des Oxiranringes und die Isocyanatfunktion zusammen mit dem Austritt der Urethangruppen.
Vernetzungsdichte abhängig vom Verhältnis ERO/IPDI
Die Untersuchung von Modellsystemen mit Phenylisocyanat bestätigte die Ringöffnung von Oxiran während der Reaktion zwischen ERO und dem Isocyanat. Basierend auf der spektroskopischen Untersuchung wurde vermutet, dass die Reaktion durch die Kondensation zwischen Hydroxylgruppen von ERO und Isocyanat begonnen wurde. Dann wurde das Oxiran durch die Urethangruppe ringgeöffnet und die Hydroxylgruppe mit Isocyanat umgesetzt. Der Glasübergang des Polyurethan-Netzwerks sowie die Steifigkeit und Festigkeit zeigten sich stark abhängig vom Verhältnis zwischen ERO und IPDI. Der Polyurethanfilm aus ERO/IPDI im Verhältnis 80/20 ergibt einen transparenten elastischen Film mit einem Tg von etwa -20 ° C und einem Zugmodul mit einer Festigkeit von 1,5 bzw. 9,4 MPa.
Mher zu der Studie lesen Sie in: Progress in Organic Coatings, Volume 105, April 2017, Pages 48–55