研究人员采用废弃食用油制造生物基硬质聚氨酯泡沫

许多生物基原料已经被用于制造聚氨酯，如种子油和木质素。意大利比萨大学的科学家们正在研究另一个潜在的来源——废弃食用油。

每年，从欧洲家庭、餐馆和食品加工厂收集的废弃食用油超过50万吨，将废弃油转化为生物柴油的行业已经蓬勃发展。行业内已经进行了各种研究，探讨在聚氨酯生产中使用这种油的潜力，但其中大多数研究都是低密度开孔硬质泡沫。比萨大学的团队想知道它是否也可以用作制造密度更高的闭孔硬质泡沫的原料。

废弃食用油从意大利当地的餐馆收集，并由Physis公司纯化。油的主要成分是45%的油酸和42%的亚油酸，加上一些棕榈酸和硬脂酸，反映了意大利菜中常用的橄榄油、葵花籽油和玉米油。这种油的平均分子量为882，每个分子平均有3.67个双键。

首先对其进行环氧化，然后用二甘醇进行开环。通过改变环氧化反应中的过氧化氢和乙酸的量，可以改变多元醇的羟基数；可以获得羟基数为200-300mg KOH/g的多元醇。

这些多元醇用于与科思创的Desmodur CQ N7300反应，制成聚氨酯泡沫。使用这种部分生物基脂肪族异氰酸酯可进一步增加所得泡沫的生物基含量。水用作发泡剂，催化剂和表面活性剂由赢创提供。

制得的硬质聚氨酯泡沫具有高密度，在150-300kg/m3的范围内，并且在高达200℃的温度下稳定。生物基含量高达77%（以重量计）的泡沫是可以实现的。使用更少的水会产生更闭孔、更高密度的泡沫。他们建议添加填料可以提高聚氨酯泡沫的机械性能。

该团队还研究了使用环氧化油直接制造聚氨酯的可能性，因为这可以简化聚氨酯制造工艺，并通过省去合成步骤进一步提高其可持续性。这些泡沫具有相似的性能。然而，环氧化物的较低反应性意味着仍有一些未反应的物质残留。他们说，需要优化反应条件和配方。