Please use this identifier to cite or link to this item: https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/61929
Title: Preparation of rigid polyurethane foam catalyzed by Cu-amine and Mn-amine complexes
Other Titles: การเตรียมโฟมพอลิยูรีเทนแบบแข็งเร่งปฏิกิริยาด้วยสารประกอบเชิงซ้อนคอปเปอร์-แอมีนและแมงกานีส-เเอมีน
Authors: Wittaya Pengjam
Advisors: Nuanphun Chantarasiri,
Other author: Chulalongkorn University. Faculty of Science
Subjects: Rigid polyurethane foam
Issue Date: 2010
Publisher: Chulalongkorn University
Abstract: The complexes of metal-amine [M(en)₂ and M(trien)] and metal-amine-salicylate [M(en)₂Sal₂ and M(trien)Sal₂], where M = Cu and Mn, were synthesized. The metal complexes were used as the catalysts in the preparation of rigid polyurethane foams. The reaction times, physical and mechanical properties of the prepared foams were investigated and compared to the foam prepared by commercial catalyst (N,N-dimethylcyclohexylamine, DMCHA). FTIR, UV-vis spectroscopy, elemental analysis and X-ray diffraction were used to characterize the catalysts. ATR-IR technique was used to determine isocyanate (NCO) conversion and polyisocyanurate:polyurethane (PIR:PUR) ratio in the polyurethane foam. The foaming reaction is an exothermic reaction. The maximum polymerization temperature is in the range of 100-136 °C. During foam preparation, the cream time, gel time, tack free time and rise time were investigated. The results showed that the apparent density of prepared foams was in the range 39.0-50.0 kg/m³. Cu(en)₂ and Cu(trien) catalysts showed better catalytic activity than DMCHA catalyst. Furthermore, the compressive strengths of rigid polyurethane foams catalyzed by Cu(en)₂, Cu(trien) and Cu(trien)Sal₂ were better than that of DMCHA. At NCO index of 100, their compressive strength values were 257.0, 237.7 and 255.2 kPa, respectively. While at NCO index of 150, their compressive strength values were 370.6, 338.5 and 357.3 kPa, respectively.
Other Abstract: งานวิจัยนี้ได้พัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับเตรียมพอลิยูรีเทนโฟมแบบแข็ง ตัวเร่งปฏิกิริยาที่สนใจเตรียมขึ้นเป็นสารประกอบเชิงซ้อนโลหะ-แอมีน และโลหะ-แอมีน-ซาลิไซเลต โดยโลหะที่ใช้มี 2 ชนิดด้วยกันได้แก่ คอปเปอร์ และแมงกานีส หลังจากเตรียมตัวเร่งปฏิกิริยาได้แล้วจะนำตัวเร่งปฏิกิริยาที่ได้มาเตรียมพอลิยูรีเทนโฟม สำหรับเวลาของปฏิกิริยาในการเกิดโฟม สมบัติทางกายภาพ และสมบัติเชิงกลของพอลิยูรีเทนโฟมที่เร่งปฏิกิริยาด้วยสารประกอบเชิงซ้อน คอปเปอร์ และแมงกานีสจะนำมาเปรียบเทียบกับโฟมที่เตรียมด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาทางการค้าคือ ไดเมทิลไซโคลเฮกซิลแอมีน (DMCHA) ตัวเร่งปฏิกิริยาที่เตรียมขึ้นจะนำมาศึกษาเอกลักษณ์ด้วย FTIR, UV-visible, elemental analysis และ X-ray diffraction สำหรับการหาการเปลี่ยนแปลงของหมู่ไอโซไซยาเนต และอัตราส่วนระหว่างพอลิไอโซไซยานูเรตต่อพอลิยูรีเทนในพอลิยูรีเทนโฟมหาจากการใช้เทคนิค ATR-IR จากผลการทดลองที่ได้พบว่าปฏิกิริยาการเกิดพอลิยูรีเทนโฟมเป็นปฏิกิริยาการคายความร้อนโดยที่อุณหภูมิของพอลิยูรีเทนโฟมที่เตรียมขึ้นจากสารประกอบเชิงซ้อนของคอปเปอร์และแมงกานีสอยู่ในช่วง 100-136 องศาเซลเซียส และความหนาแน่นของโฟมอยู่ในช่วง 39.0-50.0 kg/m3 ในระหว่างปฏิกิริยาการเกิดโฟมได้สังเกตเวลาในการเกิดปฏิกิริยาได้แก่ เวลาที่สารผสมเป็นครีม เวลาที่สารผสมเป็นเจล เวลาที่ผิวหน้าของโฟมไม่เกาะติดกับวัสดุสัมผัส และเวลาที่โฟมหยุดฟู จากผลการทดลองที่ได้ พบว่าตัวเร่ง Cu(en)2 และ Cu(trien) สามารถเร่งปฏิกิริยาปฏิกิริยาการเกิดพอลิยูรีเทนโฟมได้ดีกว่าตัวเร่งทางการค้า และนอกจากนี้ พบว่าความสามารถทนทานต่อแรงกดอัด (compressive strength) ของพอลิยูรีเทนโฟมที่เร่งปฏิกิริยาด้วย Cu(en)2, Cu(trien) และ Cu(trien)Sal2 มีค่าสูงกว่าโฟมที่เตรียมขึ้นด้วยตัวเร่งทางการค้า โดยค่าความสามารถทนทานต่อแรงกดอัดของโฟมเหล่านั้นที่ดัชนีไอโซไซยาเนต 100 มีค่าเท่ากับ 257.0, 237.7 และ 255.2 kPa ตามลำดับ ขณะที่เตรียมโฟมที่ดัชนีไอโซไซยาเนต 150 จะได้ค่าความสามารถทนทานต่อแรงกดอัดเท่ากับ 370.0, 338.5 และ 357.3 kPa ตามลำดับ
Description: Thesis (M.Sc.)--Chulalongkorn University, 2010
Degree Name: Master of Science
Degree Level: Master's Degree
Degree Discipline: Petrochemistry and Polymer Science
URI: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/61929
URI: http://doi.org/10.14457/CU.the.2010.756
metadata.dc.identifier.DOI: 10.14457/CU.the.2010.756
Type: Thesis
Appears in Collections:Sci - Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
5172450023_2010.pdf13.07 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.