Modifications of Urethane-Foam Formulations UsingZea mays Carbohydrates

Autor: E. B. Bagley, T. C. Nelsen, M. E. Carr, R. L. Cunningham
Rok vydání: 1992
Předmět:
Zdroj: Starch - Stärke. 44:141-145
ISSN: 1521-379X
0038-9056
Popis: Four carbohydrates derived from Zea mays (corn), ordinary cornstarch, two high-amylose starches (one instant starch), and canary dextrin, were substituted partially (8–30%) for polyether polyol in rigid polyurethane foams. Because of different carbohydrate water contents the level of substitution was chosen for each carbohydrate to maintain uniform water contents in the foams. In addition, a lower level of canary dextrin was added to one formulation to evaluate the effect of water addition. With the exception of the dextrin-filled foams, which were similar in density to the controls, the carbohydrate-filled foams were more dense (0.0280–0.0296 versus 0.0272 g/cm3). Substitution of 8% of the polyether polyol with Amalean I (high-amylose starch) increased the density by 9%. With 15–16% substitution of the polyether with instant starch or dextrin, the compressive strength values of the foams were 10–16% lower than for the control foams. Exchanges of 8–16% polyether with any of the four carbohydrates resulted in 3–4% and 4–5% increases in volumes after 14 days of accelerated aging under thermal (70°C, ambient RH) and humid (38°C. 97% RH) conditions, respectively. The lowest priced carbohydrate, cornstarch, substituted at the 10% level for the polyether provided foams exhibiting 4% less compressive strength and similar insulating value than the control foams without carbohydrate. Since the polyether polyol is ten times more expensive than cornstarch, further study of utilizing corn-derived carbohydrates as polyols in foam formulation is merited. Modifizierungen von Urethanschaum-Zusammensetzungen unter Verwendung von Zea mays-Kohlenhydraten. Vier aus Zea mays (Mais) stammende Kohlenhydrate, normale Maisstarke, zwei amylosereiche Starken (eine „Instant-Starke”) und Gelbdextrin wurden teilweise (8–30%) fur Polyether-Polyol in festen Polyurethan-schaumen substituiert. Wegen der unterschiedlichen Kohlenhydratwassergehalte wurde der Substitutionsgrad fur jedes Kohlenhydrat so gewahlt, das gleiche Wassergehalte in den Schaumen vorlagen. Um die Wirkung von Wasserzusatzen zu prufen, wurde bei einer Zusammensetzung eine geringere Menge an Gelbdextrin eingebracht. Mit Ausnahme der dextringefullten Schaume, die bezuglich der Dichte den Kontrollproben ahnlich waren, waren die kohlenhydratgefullten Schaume dichter (0,0280–0,0296 gegenuber 0,0272 g/cm3). Die Substitution von 8% des Polyether-Polyols durch Amalean I (amylosereiche Starke) erhohte die Dichte um 9%. Bei 15–16%iger Substitution des Polyethers durch Instant-Starke oder Dextrin waren die Druckfestigkeitswerte 10–16% niedriger als bei den Vergleichsschaumen. Der Austausch von 8–16% Polyether durch irgendeines der vier Kohlenhydrate fuhrte zu 3–4% und 4–5% Erhohung der Volumina nach beschleunigter Alterung unter thermischen 70°C, mittlere rel. Feuchte) und feuchten (38°C, 97% rel. Feuchte) Bedingungen. Das preiswerteste Kohlenhydrat, Maisstarke. fuhrte bei 10%igem Substitutionsgrad fur Polyether zu Schaumen, die um 4% weniger druckfest waren und ahnliche Isolierungswerte hatten wie die Kontrollschaume ohne Kohlenhydrat. Da das Polyether-Polyol zehnmal teuerer ist als Maisstarke. sind weitere Untersuchungen uber die Verwendung von Maiskohlenhydraten. Als Polyole in Schaumzusammensetzungen angezeigt.
Databáze: OpenAIRE
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