Synthesis and Characterization of Soy-Based Polyurethane Foam with Utilization of Ethylene Glycol in Polyol

Abstract

The use of vegetable oils on replacing petroleum has attracted attention of many researchers. The chemical structure of vegetable oils are different from petrochemicals, so the structure of soybean oil has to be chemically modified through its unsaturated fatty acid chain in triglyceride. A two step process was conducted for the preparation of soy-polyol in designated temperatures; 50 °C, 60 °C, and 70 °C. Ethylene glycol (EG) as co-reagent was taking part in soy-polyol synthesis, and the soy-polyol was used as a sole polyol for polyurethane synthesis. Referred to the previous study, the existence of EG in polyurethane synthesis can improved physical properties of polyurethane foam. The aim of this research is using soy-derived polyol for petro-polyol replacement aligned with drop-off of petro-derived reagent; EG. One step process was applied for the foam synthesis. The ingredients for foam synthesis; soy-polyol, Toluene diisocyanate (TDI): a mixture of 2.4 and 2.6 isomers in ratio of 80:20 (TDI T-80), surfactant, and distilled water. The synergize of stoichiometry ratio of co-reagent EG to soy-epoxide with best temperature, with the absence of EG in polyurethane formula can produce an ultimate property of polyurethane foam. Abstrak Sintesis dan Karakterisasi Busa Poliuretan Berbasis Kedelai Menggunakan Etilen Glikol dalam Poliol.Penggunaan minyak sayur sebagai pengganti minyak bumi menjadi perhatian banyak peneliti. Struktur kimia minyak sayur berbeda dari minyak bumi, untuk itu diperlukan modifikasi secara kimia rantai tak jenuh asam lemak rantai trigliserida dalam minyak kedelai. Proses dua tahap dilakukan untuk membuat poliol kedelai menggunakan suhu yang telah ditetapkan; 50 °C, 60 °C, dan 70 °C. Etilen Glikol (EG) sebagai co-reagen mengambil bagian dalam sintesis poliol kedelai, dan poliol kedelai menjadi poliol tunggal dalam sintesis poliuretan. Berdasarkan hasil penelitian terdahulu, ditemukan bahwa penggunaan EG pada sintesis poliol dapat memperbaiki sifat fisika busa poliuretan. Tujuan penelitian ini adalah menggunakan poliol kedelai menggantikan poliol minyak bumi dan sejalan dengan menghilangkan reagen yang terbuat dari minyak bumi; EG. Proses satu tahap dilakukan pada sintesis busa. Bahan yang digunakan untuk sintesis busa adalah poliol kedelai, Toluen diisosianat (TDI) adalah campuran isomer 2,4 dan 2,6 pada perbandingan 80:20 (TDI T-80), surfaktan, dan air suling. Sinergi perbandingan stoikiometri antara co-reagen EG dengan epoksida kedelai pada suhu terbaik, meski tanpa penambahan EG pada pembuatan poliuretan menghasilkan sifat akhir busa poliuretan.

Use of different epoxide ring openers and volumes of epoxidized palm oil to modify palm oil into biopolyol

“…The epoxide ring opener compounds that comply with the requirements of polyols as raw materials for making flexible polyurethane foam must have a hydroxyl number of less than 100 mg KOH/g, an acid number of less than 2 mg KOH/g and a low viscosity (Firdaus, 2014;Ionescu, 2016). The Dow Chemical Company has produced commercial polyol with a hydroxyl number of 56 mg KOH/g as a raw material for flexible polyurethane foam (The Dow Chemical Company, 2022).…”

Karakterisasi busa kaku (rigid foam) yang dihasilkan dari bubuk gambir (Uncaria gambir Roxb.) dengan bubuk albumin

“…Busa padat adalah busa yang memiliki kerapatan dengan nilai < 0,3 g/cm 3 (Lacoste et al, 2015). Kerapatan (density) adalah faktor utama dalam menentukan sifat suatu bahan terutama kekuatan mekaniknya (Firdaus, 2014).…”

Physical properties of a natural foam made from gambier: influence of proportion of gambier extract used

“…The denser the foam, the tighter the pore structure so that the ability to conduct heat gets higher. (Firdaus, 2014) reported that the density value determines the value of the mechanical strength of foam, where the higher the density value correlated with good mechanical strength. Table 2 shows that the values of gambier foam compressive strength follow the same pattern as the density and thermal conductivity values which increase with increasing gambier concentrations.…”