البوليولات الطبيعية من المنتجات الطبيعية: بوليولات الزيوت النباتية

عادةً ما تكون الزيوت والدهون الموجودة بشكل طبيعي في النباتات والحيوانات عبارة عن مركبات كارهة للماء وغير قابلة للذوبان في الماء. وهي تتكون في المقام الأول من جلسريدات الأحماض الدهنية، وتحديداً الدهون الثلاثية. في ظل ظروف مناسبة، يمكن أن يخضع الخليط المعقد من الدهون الثلاثية في الزيوت والدهون الطبيعية لسلسلة من التفاعلات الكيميائية، مثل التحلل المائي، والأسترة التبادلية، والتصبن، والهدرجة، والأكسدة، والأمين، لتحويلها إلى مواد خام لإنتاج البولي يوريثان.

الزيوت النباتية هي مورد طبيعي متجدد. في السنوات الأخيرة، استفاد عدد قليل من الشركات في الخارج من التكلفة المنخفضة نسبيًا للزيوت النباتية، مثل زيت فول الصويا وزيت النخيل، لتطوير سلسلة من البوليولات المعتمدة على الزيوت النباتية. يمكن لهذه البوليولات أن تحل محل بوليولات البولي إيثر البترولية، وذلك في المقام الأول كمواد خام لرغوة البولي يوريثان الصلبة.

شهدت الولايات المتحدة، بمواردها الوفيرة من فول الصويا، قيام الباحثين بتطوير بوليولات زيت فول الصويا من خلال الإيبوكسيد والهيدروكسيل. تحتوي هذه البوليولات على قيم هيدروكسيل عالية بما فيه الكفاية، وأوزان جزيئية معتدلة، ولزوجة. يتم استخدامها لإنتاج رغوة البولي يوريثان الصلبة لتطبيقات العزل وعزل الصوت للمباني. تكلفة بوليولات زيت فول الصويا مماثلة لبوليولات البولي إيثر التقليدية القائمة على البتروكيماويات.

تأسست شركة يوريتان لأنظمة الصويا في عام 1998. (USSC) في الولايات المتحدة طورت SoyOyl، وهو بوليول مشتق من زيت فول الصويا. وتتشابه تطبيقاته تقريبًا مع تطبيقات البولي إيثر بوليول المرتكز على البتروكيماويات، بقدرة إنتاجية سنوية تتجاوز 200 ألف طن. وبحسب ما ورد تم استخدام SoyOyl في إنتاج مكونات الرغوة الناعمة مثل مساند أذرع الشاحنات المقولبة، مع تطبيقات محتملة في الأسقف وبناء الرغوة الصلبة. ويقال أن استخدام هذه البوليولات يمكن أن يقلل من تكلفة المواد الرغوية الناعمة والصلبة بنسبة 5%.

ماليزيا، العالم’أكبر منتج لزيت النخيل في الولايات المتحدة، لديه باحثون قاموا بتعديل زيت النخيل لتطوير مجموعة من بوليولات زيت النخيل باستخدام عمليات إنتاج فعالة من حيث التكلفة ومبتكرة. وهذا يزيد من كفاءة استخدام الموارد. تتميز عملية إنتاج بوليول الزيت الطبيعي بأنها موفرة للطاقة، وغير خطرة، وخالية من النفايات، مما يؤدي إلى انخفاض التكاليف، والكفاءة العالية، والصداقة للبيئة. على سبيل المثال، ماليزيا’قامت شركة ماسكيمي بتطوير سلسلة من بوليولات زيت النخيل تسمى "بوليولات الزيت الطبيعي" (NOP). تتمتع منتجات NOP الخاصة بشركة Maskimi حاليًا بنطاق وظيفي يتراوح من 2.5 إلى 3.0، مع وجود NOPs ذات وظائف أعلى قيد التطوير. تُستخدم بوليولات الزيت الطبيعي هذه في تطبيقات رغوة البولي يوريثان الصلبة، بما في ذلك الثلاجات والبناء وألواح العزل ورغوة الرش والأسقف خفيفة الوزن الجاهزة والرغوة الزخرفية/الهيكلية والكتل الكبيرة وعزل الأنابيب والتطبيقات البحرية. كما أنها تستخدم في المواد اللاصقة واللدائن. تبذل الجهود حاليًا لتصنيع بوليولات البوليستر ذات الأوزان الجزيئية العالية بدرجة كافية من زيت النخيل لاستخدامها في إنتاج الرغوة الناعمة.

هناك أيضًا تقارير عن دمج الزيوت النباتية والبحرية مع منتجات أخرى لإنتاج بوليولات قليلة القسيم. تعتبر هذه البوليولات الزيتية الكيميائية، ذات الهياكل الصلبة وقيم الهيدروكسيل المناسبة، مثالية لإنتاج رغوة البولي يوريثان الصلبة. بالإضافة إلى ذلك، تذوب مركبات الكربون الكلورية فلورية ومركبات الكربون الهيدروكلورية فلورية والبنتان بسهولة في هذه البوليولات.