Vegetable Oil-based Hyperbranched Polymers as Eco-Friendly Precursors for Polyurethane = 폴리우레탄을 위한 친환경적인 선구자로서 식물성오일 기반의 하이퍼 브랜치 폴리머의 합성

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Hyperbranched polymer (HBP) and dendrimers are multi-branched, three–dimensional structured polymers with distinctive properties that are different from linear polymers. Our interest to use vegetable oils, which is a renewable raw material as an effective platform for the synthesis of HBP as green polyols. Unsaturated bonds containing soybean oil and hydroxyl groups containing castor oil are used for synthesizing of sustainable polyols. In the case of soybean oil based polyols, epoxidation and ring-opening reaction were carried out. HBP were synthesized via simple batch monomer addition polymerization of glycidol using heterogeneous double metal cyanide (DMC) catalysts. Vegetable oil-based HBP were successfully incorporated as a replacement for conventional polyols to produce flexible polyurethane foams. Increased Vegetable oil-based HBP in the mixture increased the rate of reaction and phase mixing due to the availability of primary hydroxyl groups. Polyurethane foams with the addition of vegetable oil-based HBP, the cell walls became thinner, the amount of broken cells increased and the cell size decreased. Polyurethane foams with vegetable oil-based HBP resulted in improvements of thermal properties. Densities of the resultant composites were increased as a result of increased vegetable oil-based HBP content.

국문 초록 (Abstract)

하이퍼 브랜치 폴리머 (HBP) 및 덴드리머는 선형 폴리머와는 다른 독특한 특성을 갖는 다 분기 3차원 구조화 된 폴리머이다. 또한, HBP는 덴드리머보다 더 쉽게 제조 될 수있다. 따라서, 실용적인 관점에서, HBP는 덴드리머보다 더 유용 할 수 있다. 녹색 폴리올로서 HBP의 합성을 위한 효과적인 플랫폼으로서 재생 가능한 원료 인 식물성 오일을 사용하는 것에 대한 우리의 관심. 콩기름 및 피마 자유를 함유하는 히드록실기를 함유하는 불포화 결합은 지속 가능한 폴리올의 합성에 사용된다. 대두유 기반 폴리올의 경우, 에폭시화 및 개환 반응이 수행되었다. 이종 이중 금속 시안화물 (DMC) 촉매를 사용하여 글리시돌의 간단한 배치 단량체 첨가 중합을 통해 HBP를 합성하였다. 개시제로서 다양한 식물성오일을 사용하여 과분지형 중합체를 제조하기 위한 광범위한 연구가 수행되었다. 잠재 고리 형 AB2 형 단량체의 개환 다 분기 중합 (ROMBP)은 광범위한 폴리 글리시돌을 달성하기위한 주요 반응이다. 복잡한 거대 분자 구조로서 생성 된 중합체는 주변에 제어 가능한 수의 히드록 실기를 함유한다는 것을 고려하면, 신규 한 폴리우레탄의 설계 및 새로운 적용을 위한 생체 적합성 빌딩 블록에 유용한 녹색 원료가 될 수 있다. 플렉서블 폴리우레탄 폼을 제조하기 위해 식물성 오일 계 HBP가 통상적 인 폴리올의 대체물로서 성공적으로 통합되었다. 혼합물에서 식물성 오일-기반 HBP의 증가는 일차 하이드 록실 그룹의 이용 가능성으로 인해 반응 및 상 혼합 속도를 증가시켰다. 가교 결합 밀도를 증가시키는 하이퍼-브랜치 폴리머의 높은 기능성은 폴리우레탄의 열 특성을 향상시킨다. 식물성 오일-기반 HBP 함량이 증가함에 따라 생성 된 복합체의 밀도가 증가되었다. 주사 전자 현미경 (SEM)을 사용하여 형태를 조사 하였다. 식물성 유성 HBP 함량이 증가함에 따라, 세포 크기는 감소 하였다. 식물성 오일-기반 폴리올로부터 제조 된 폴리 우레탄 폼에 대한 많은 연구가 있지만, 식물성 오일-기반 고분 지형 폴리머로부터 제조 된 폴리 우레탄 폼에 대한 연구는 거의 없다. 본 연구는 바이오 폼을 제조하는 간단한 방법을 제공하는 한편, 합성 폴리올 대신에 식물성 오일을 성공적으로 사용하여 농업 자원에 가치를 부가 할 수있다.

목차 (Table of Contents)

• CONTENTS 1
• LIST OF SCHEME 3
• LIST OF TABLE 4
• LIST OF FIGURE 6
• SYNTHESIS OF VEGETABLE OIL-BASED HYPERBRANCHED POLYMERS AS ECO-FRIENDLY PRECURSORS FOR POLYURETHANE
• 1. INTRODUCTION 11
• 2. EXPERIMENT DETAILS 12
• 2.1. Materials 12
• 2.2. Synthesis of Epoxidized Palm Oil 13
• 2.3. Synthesis of Epoxidized Soybean Oil 13
• 2.4. Synthesis of Palm Oil-based Polyol 14
• 2.5. Synthesis of Soybean Oil-based Polyol 14
• 2.6. Synthesis of Palm Oil-based Hyperbranched Polymer (HBP) 15
• 2.7. Synthesis of Soybean Oil-based Hyperbranched Polymer (HBP) 15
• 2.8. Synthesis of Castor Oil-based Hyperbranched Polymer (HBP) 15
• 2.9. Synthesis of Polyurethane 16
• 2.10. Characterization 17
• 3. RESULTS AND DISCUSSION 17
• 3.1. Synthesis of Epoxidation of Vegetable oils 17
• 3.2. Synthesis of Vegetable oil-based Polyol 17
• 3.3. Synthesis of Vegetable oil-based Hyperbranched Polymer (HBP) 17
• 3.3. Synthesis of Polyurethane 19
• 4. CONCLUSIONS 22
• 5. REFERENCES 23