Till innehåll på sidan

Exploring the Use of Terpenes as Renewable Polymer Feedstock

Tid: Fr 2021-06-11 kl 10.00

Plats: https://kth-se.zoom.us/j/67582093844, Stockholm (English)

Ämnesområde: Kemi

Respondent: Arne Stamm , Ytbehandlingsteknik, Science for Life Laboratory, SciLifeLab, Per-Olof Syren

Opponent: Nico Bruns, University of Strathclyde, UK

Handledare: Per-Olof Syrén, Science for Life Laboratory, SciLifeLab, Ytbehandlingsteknik, Wallenberg Wood Science Center, Proteinvetenskap

Exportera till kalender

Abstract

Ökande  miljömedvetenhet  och  ansvar  har  ökat  efterfrågan  på  nya,  biobaserade hållbara material. Därför finns det ett stort behov av forskning och utveckling av hållbara  material  från  förnyelsebara  råvaror  som  kan  syntetiseras  med  hjälp  av ofarliga  och  miljövänliga  metoder.  Arbetet  som  presenteras  i  denna  avhandling fokuserar  på  utvecklingen  av  polymera  material  från  råvaror  härrörande  från biomassa och dess sidoströmmar. Särskilt användningen av terpentin, en klassisk underutnyttjad sidoström från skogsindustrin, och dess huvudkomponent α-pinen var huvudmålet för detta arbete. För att visa upp den inneboende potentialen hos terpener som ett källmaterial för nya biopolymerer omvandlades α-pinen till olika monomerer vilka därefter polymeriserades.  Syntes och polymerisation av den pinen-baserade monomeren sobrerylmetakrylat (SobMA) studerades, varvid olika radikal polymerisationstekniker, inklusive fria radikal  polymerisationer  användes  och  kontrollerade  polymerisationsmetoder. Eftermodifieringar  demonstrerades  vidare  genom  framställning  av  tvärbundna tunna filmer genom användning av den tertiära alkoholen och den omättnad som finns  i  varje  monomerenhet.  Samma  metakrylmonomer  användes  vidare  för polymerisation  av  amfifila  segmentsampolymerer  för  att  bilda  katjoniska polymerlatexer. Pinen-härledda polyestrar utvecklades vidare via två olika vägar. I den första vägen oxiderades α-pinen till den bicykliska verbanonbaserade laktonen (VaL)  som  därefter  polymeriserades,  vilket  resulterade  i  en  biobaserad semikristallin  polyester.  I  den  andra  vägen  syntetiserades  polyestrar  via polykondensering  med  användning  av  diolen  (1-(1'-hydroxyethyl)-3-(2'-hydroxyethyl)-2,2-dimethylcyclobutane (HHDC)) erhållen från oxidativ klyvning av dubbelbindningen i α-pinen  tillsammans med omättade biobaserade syror. De resulterande  terpenbaserade  omättade  polyesterhartserna  tvärbands  därefter genom UV-bestrålning för att ge polyesternätverk med kontrollerbara egenskaper. Användningen av enzymatisk katalys i viktiga syntessteg utforskades ytterligare för att  visa  upp  potentialen  i  att  ersätta  hårda  kemiska  förhållanden  med  milda, vattenbaserade reaktionsförhållanden. 

urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-294245