Biobaserade polymerer är en av möjligheterna för att uppnå mer hållbara plaster och produkter. Polyamider (PA) har mångsidiga tillämpningar alltifrån fibrer i kläder till tillämpningar som bildelar. De mest producerade polyamiderna (PA6 och PA66) står för en årlig fossilbränsleförbrukning på nästan 10 miljoner ton. Skadliga effekter berör inte bara produktionsfasen utan även konsumtionsfasen samt hanteringen av uttjänta produkter. Därför är det ett stort behov av att utveckla biobaserade polyamider som är kemiskt återvinningsbara, för att minska miljöpåverkan från dessa material. I detta arbete syntetiserades furanbaserade polyamider (FPA) genom en polykondensationsreaktion mellan hexametylendiamin (HMDA) och en biobaserad disyra, 2,5-furandikarboxylsyra (FDCA). Dessutom framställdes sampolymerer genom att använda olika förhållanden av C6- och C10-diaminer (HMDA och 1,10-dekandiamin). Strukturen och den kemiska sammansättningen av de syntetiserade polymererna och sampolymererna bekräftades med hjälp av Fourier-transform infraröd spektroskopi och kärnresonansspektroskopi. Den högsta molekylvikten som uppnåddes var 9900 g/mol, främst på grund av begränsningar i reaktoruppställningen (avsaknad av ett vakuumsystem och avsaknad av adekvat blandning). Utöver detta identifierades nedbrytningen av FDCA och förångningen av HMDA som potentiella faktorer som hämmade för högre molekylvikt. Baserat på de termiska analyserna visade sig FPA:erna vara amorfa, med en genomsnittlig glastemperatur på 102°C. Vidare visade de syntetiserade polyamiderna hög termisk stabilitet, med en initial nedbrytningstemperatur (motsvarande 5 % viktförlust) på 340°C. / Biobased polymers is one of the pathways to achieve more sustainable plastics and products. Polyamides (PA) are commodity polymers, having versatile applications from fibers in clothes to car parts. The most produced polyamides (PA6 and PA66) account for yearly fossil-fuel consumption of almost 10 million tonnes. The detrimental effects do not only concern the production phase, but also the consumption and end-of-life aspects. Hence, there is a crucial need to develop bio-based polyamides that are chemically recyclable to reduce the environmental impact of these materials.  In this work, furan-based polyamides (FPAs) were synthesized through a polycondensation reaction between hexamethylenediamine (HMDA) and a biobased diacid, 2,5-furandicarboxylic acid (FDCA). In addition, copolymers were made by using different ratios of C6 and C10 diamines (HMDA and 1,10-decanediamine). The structure and chemical composition of the synthesized polymers and copolymers were confirmed using Fourier-transform infrared spectroscopy, and proton nuclear magnetic resonance. The highest molecular weight attained was 9900 g/mol, mainly due to limitations from the reactor setup (absence of a vacuum system and lack of adequate mixing). Adding to this, the degradation of FDCA and the evaporation of HMDA were identified as potential factors inhibiting the increase in molecular weight. Based on the thermal analyses, the FPAs were found to be amorphous, with an average glass transition temperature of 102°C. Further, the synthesized polyamides showed high thermal stability, having an initial degradation temperature (corresponding to 5% weight loss) of 340°C.

Polykemi AB använder kontinuerligt FTIR-analys för materialidentifiering, felsökning och utveckling. Företaget har ett omfattande referensbibliotek med spektra för råvaror i form av polymerer, additiv, fyllmedel och förstärkningsmedel. Företaget köper rena polymerer som modifieras genom att polymer och fyllmedel blandas i en extruder och en plastsammansättning erhålls.Den praktiska delen av examensarbetet inleddes med upptagande av FTIR-spektrer från några av de termoplaster, additiv, fyllmedel och förstärkningsmedel som företaget använder. Slutligen upptogs spektrer från ett antal modifierade plaster. Dessa spektrer tolkades och de ingående ämnena identifierades.Två olika metoder har använts vid analyserna: filmteknik och diffus reflektans. Vid studien av de modifierade plasterna användes även utbränning av proverna för att underlätta identifikation av oorganiska fyllmedel.Syftet är att examensarbetet ska kunna användas för att öka den befintliga kompetensnivån avseende FTIR-analys. / Polykemi AB uses FTIR-analysis continuously in material identification, trouble shooting and development. The company has an extensive library of references containing spectra of raw material (polymers, additives, filling materials and fortifiers). The company buy pure polymers which are modified by mixing with filling material in an extruder, which result in a polymeric compound. The practical part of this bachelor thesis was initiated with collecting of FTIR-spectra from some of the thermopolymers, additives, filling materials and fortifiers which the company uses. Finally spectra of some polymeric compounds were collected.These spectra were interpreted and the included materials were identified.Two different methods were used to collect spectra: polymer film and diffuse reflectance. In the study of modified polymers burnout was used to facilitate the identification of inorganic filling materials.The purpose of this bachelor thesis is intended to increase the existing level of competence regarding FTIR-analysis.