Spelling suggestions: "subject:"biobaserade hårdplast"" "subject:"biobaserade härdplaster""
1 |
Transformation of lignin into biobased thermosetCederholm, Linnea January 2018 (has links)
Combined microwave assisted extraction/degradation of technical lignin in green solvents was successfully employed to generate polyphenolic oligomers with lower Mw than the starting material. For Lignoboost, the highest liquid yield (65 %) was obtained in 20 min at 160 °C using ethanol as solvent. This is an increase in ethanol soluble yield with 38 % compared to solvent extraction. The highest yield for Lignosulfonate was obtained with methanol as solvent, at 160 °C for 20 min. Obtained liquid fractions were analysed by SEC, FT-IR, DSC, TGA, 31P-NMR and 2D-HSQC NMR in order to explain the mechanism of the increased yield, and to study the structural changes after microwave extraction/degradation. 2D-NMR indicates cleavage of β-O-4 inter-unit linkages, but also that some modification around the bond could take place. Lignin based thermosets were synthesised employing the polyesterification between lignin, citric acid and poly(ethylene glycol) (PEG). It was concluded that introduction of PEG into the system was crucial for a homogenous thermoset synthesis with a high gel content. From TGA analysis it could be concluded that the thermoset based on original Lignoboost had a lower thermal stability than the counterparts prepared from lower molecular weight fractions. This implies that the esterification reaction between original Lignoboost and the other co-monomers is obstruct by sterically hindrance, which means that pre-conditioning is positive for the final material properties. / I denna studie utnyttjades en mikrovågsbaserad teknik, för att framgångsrikt extrahera och bryta ner lignin till polyfunktionella oligomerer med lägre molekylvikt än ursprungsmaterialet. Både lignin extraherat genom sulfat- och sulfitprocessen, d.v.s. kraft lignin (Lignoboost) och lignosulfonat, undersöktes. Det högsta lösliga utbytet för Lignoboost (67 %) kunde uppnås efter 20 min vid 160 °C genom att använda etanol som lösningsmedel, vilket är en ökning med 38 % jämfört med enbart extraktion i etanol. Under samma förhållanden uppnåddes även det högsta lösliga utbytet för Lignosulfonat, fast genom att använda metanol som lösningsmedel. De erhållna lösliga fraktionerna analyserades med hjälp av SEC, FT-IR, DSC, TGA, 31P-NMR samt 2D-HSQC NMR, med syftet att förklara ökning i lösligt utbyte samt studera eventuella strukturella förändringar efter bearbetning i mikrovågsugnen. Resultat från 2D-NMR indikerar på nedbrytning av β-O-4 bindningar, men även på att modifikationer kring bindningen kan ha uppkommit. Tvärbundna, ligninbaserade material syntetiserades genom att nyttja polykondensationsreaktionen mellan lignin, citronsyra och polyetylenglykol (PEG), vilket resulterade i esterbindningar. Det var möjligt att dra slutsatsen att introducering av PEG in i systemet var avgörande för att nå homogena material med hög andel tvärbindningar. Genom TGA analyser kunde det fastslås att tvärbundna material baserade obehandlad Lignoboost hade lägre termisk stabilitet än dess motsvarigheter baserade på fraktioner med lägre molekylvikt. Detta tyder på att esterreaktionen mellan obearbetad Lignoboost och de två andra monomererna försvåras genom steriskhindring, vilket innebär att bearbetning av ligninet medför positiva effekter på egenskaperna hos det slutgiltiga materialet.
|
2 |
Biobased Photocurable Resins for 3D-Printing of Self-Healable & Recyclable Thermosets / Biobaserade, UV-härdbara resin för 3D-utskrift av självläkande och återvinningsbara härdplasterGardell, Anna, Aspenberg, Maria, Aziz, Julia January 2022 (has links)
Överkonsumtionen av engångsartiklar i fossilbaserad plast är ett av dagens stora miljöproblem. Således finns en efterfrågan på strategier för framställning av biobaserade plaster i allmänhet och härdplaster i synnerhet. Tidigare forskning har visat att vanillin-baserade resin, genom UV-härdning och dynamisk iminkemi, kan användas i framställningen av härdplaster som är termiskt bearbetningsbara, kemiskt återvinningsbara och självläkande. Följaktligen är Digital Light Processing (DLP) 3D-utskrivning en möjlig och flexibel friformframställningsmetod med stor noggrannhet för sådana härdplaster. Mot denna bakgrund framställdes, i detta projekt, tre olika UV-härdbara, biobaserade monomerer, i form av vitrimerresin, genom en tvåstegsreaktion: metakrylering av vanillin följt av iminbildning med tre olika aminer (etylendiamin, EDA; 2,2′-etylendioxi bisetylamin, EDEA och trimetylolpropan trispolypropylenglykol aminterminerad eter, T-403). De tre olika monomererna analyserades för att identifiera den mest lämpade för friformframställning av härdplast med DLP 3D-printning. Monomeren framställd med EDA kunde inte UV-härdas till en härdplast. De två andra monomererna, å andra sidan, härdades framgångsrikt till härdplaster med god termisk stabilitet (upp till ungefär 300 °C) samtidigt som de var termiskt bearbetningsbara. Vidare visade dessa härdplaster lovande resultat vad gäller självläkning och kemisk återvinningsbarhet. Härdningen av monomeren syntetiserad med EDEA krävde minst tidsåtgång. Utöver detta visade denna härdplast god stabilitet i ett flertal vanliga lösningsmedel samtidigt som den, till följd av dess dynamiska iminbindningar, kemiskt kunde återvinnas i hexylamin. Slutligen visades det hur detta resin framgångsrikt kunde användas i DLP 3D-utskrivning av härdplast. / One of the main causes of the petrochemical depletion is the overconsumption of single-use plastic products. New strategies based on the production of plastics (in particular thermosets) starting from bio-based resources are, therefore, demanded. Previous research has shown how vanillin-based vitrimer resins can be photocured into thermally reprocessable, chemically recyclable and self-healable imine thermosets; and the potential of the light-assisted 3D-printing techniques for the photocuring of resins with great accuracy and flexibility. In this study, three different photocurable biobased vitrimer resins were synthesized through a two-step procedure involving the methacrylation of vanillin and the Schiff-base reaction with two different diamines (ethylenediamine, EDA; 2,2′-(Ethylenedioxy) bis(ethylamine), EDEA) and a triamine (trimethylolpropane tris[poly(propylene glycol), amine terminated] ether, T-403). The resins were analyzed in order to find the most suitable one for DLP 3D-printing. The resin with EDA, as diamine, could not be successfully UV-cured into a thermoset. The other two thermosets showed good thermal stability, up to about 300 °C, while still being thermally reprocessable. In addition, the thermosets were promising in terms of self-healability and chemical recyclability. The thermoset obtained from the Schiff-base resin synthesized with the diamine EDEA provided the shortest curing time. This resin also displayed good solvent resistance against common solvents and potential chemical recyclability in hexylamine through an imine exchange reaction. As a final step, the possibility to obtain tridimensional thermosets by curing this resin with a DLP 3D-printing was successfully demonstrated.
|
Page generated in 0.0517 seconds