Einsetzbarkeit der Biopolyole aus Pflanzenölen auf der Darstellung von PUR-Weichschaum

Diese Arbeit handelt sich um die Einsetzbarkeit der Biopolyole aus Pflanzenölen auf der Darstellung von Polyurethan-Weichschaum. Die Biomaterialien werden vom Hintergrund der beschleunigten Verknappung von fossilen Rohstoffreserven immer weiter erschlossen. Für Polyurethan-Produkte werden erneuerbare Ausgangsmaterialien von Polyol, die eine Schlüsselkomponente von Synthese der Polyurethane ist, kräftig entwickelt. Ein Beispiel sind Pflanzenöle, die spezifische Chemiestruktur für Machbarkeit von Biopolyol enthalten. Die Masterarbeit basiert auf dem Projekt ""Clean Sky"" am Fraunhofer (ICT) und wird von Projektressourcen unterstützt. Darin werden neun Pflanzenöle analysiert und bewertet. Die theoretische Bewertung beinhaltet Machbarkeit aus Chemiestruktur, weltweiter Produktionsmenge sowie Möglichkeit für Synthese von Polyurethan-Weischaum. Das Ergebnis davon entspricht den im aktuellen Markt befunden Biopolyolprodukten. Im Labor werden die Einflüsse von Biopolyol auf Schaumqualität sowie -eigenschaften getestet. Danach werden die Biopolyole durch Ökobilanzierung in der Untersuchungs-rahmen vom Getreideanbau bis zur Biopolyolherstellung in den ausgewählten Wirkungskategorien abgeschätzt. Anschließend wird die ökonomische Einschätzung darauf basierend durchgeführt. Abschließend wird Sojaöl als ein gutes Ausgangsöl für Biopolyol ausgewählt. Das Sojapolyol verbessert die meisten gemessenen Weischaumeigenschaften. Die versteckten Kostenvorteile von Sojaöl werden von quantitativen Ökobilanzierungs-ergebnissen veranschaulicht. Sojaöl hat relativ größere Wettbewerbsfähigkeit auf dem Markt als Petroleum. Es sollte im Bereich von Polyurethan-Schaumprodukten weiterentwickelt werden.

This thesis mainly concentrates the applicability of biopolyols from vegetable oils in the production of polyurethane flexible foam. Biomaterials have been developed for a long time due to the lack of energy essentials such as fossil fuel. Polyol drives polyurethane synthesis. Renewable raw materials for polyols are rapidly developed. E.g. vegetable oils due to the specific chemical structure contribute to the feasibility of the biopolyols. This master thesis is based on the project "Clean Sky" at Fraunhofer (ICT). It is supported by project resources. Nine vegetable oils are evaluated by chemical structure, worldwide yield and possibility of polyurethane flexible foam synthesis. The results correspond to the available biopolyol products in the market. Then the influences of biopolyol on foam quality and its properties are in practical laboratory tested. Life cycle assessment (LCA) was chosen to evaluate the biopolyols. Indeed, the cradle to gate assessment from grain cultivation to biopolyol production was used. With this the economic evaluation is carried out. Finally, soybean oil is selected as a good raw material for biopolyol. The soy polyol improves most of the foaming properties. The hidden cost advantages of soybean oil are illustrated by life cycle assessment results. Soybean oil thus has relatively greater competitiveness on the market than petroleum. It should be more developed in the production of polyurethane foam.