Spelling suggestions: "subject:"ligninbased elastomer"" "subject:"ligninbaserad elastomer""
1 |
Glyoxylic-Modified Lignin for Synthesis of Smart Elastomer and Composite Materials / Glyoxylic-modifierat lignin för syntes av smarta elastomerer och kompositmaterialWei, Xinyi January 2023 (has links)
Sustainable development has become a global goal and the utilization of bioresources is a key way to achieve this crucial goal. Glyoxylic acid-functionalized lignin (GA-lignin) is one of the novel lignin derivatives extracted from beech wood (hardwood) and has great potential to be an industrially important bioresource. In this thesis work, epoxies prepared by GA-lignin and polyethylene glycol diglycidyl ether (PEGDE) were studied, and the feasibility to prepare smart materials based on these epoxies was explored. Three smart properties, including self-healing properties, thermoelectric properties and piezoelectric properties, were successfully embedded in the GA-lignin-based materials. Many applications are envisioned based on the unique properties of GA-lignin and the value-added materials based on this lignin, including adhesives, hydrogels, flexible electronics, etc. In the first part of this thesis work, different pathways were performed to synthesize GA-lignin/PEGDE epoxies: solvent-free pathway, NaOH solution pathway, DMSO solvent pathway and 1,4-dioxane solvent pathway. The elastomeric epoxy with 50wt% lignin was synthesized following the solvent-free pathway showing mild self-healing properties. The introduction of NaOH solution was found to have the ability to enhance self-healing properties. The epoxy obtained following the dioxane solvent pathway had a similar structure to the original one without any medium, therefore dioxane was chosen to be the solvent for further fabrication of nanocomposites. In the second part, two kinds of GA-lignin-based nanocomposites were fabricated with dioxane as solvent. The first kind of nanocomposite was filled with reduced graphene oxide nanoparticles (rGO). 1wt%, 2wt% and 3wt% of rGO nanoparticles were dispersed into the 50wt% GA-lignin/PEGDE epoxy matrix. Power factor analysis was performed, and the potential of GA-lignin-based thermoelectric nanocomposite was verified. The second nanocomposite was filled with barium titanate nanoparticles (BaTiO3). 7.5wt% and 15wt% of BaTiO3 were dispersed into the epoxy matrix and the piezoelectric response test was performed to show the embedded piezoelectric properties. / Hållbar utveckling har blivit ett globalt mål och användningen av bioresurser är ett viktigt sätt att uppnå detta avgörande mål. Glyoxylsyra-funktionaliserad lignin (GA-lignin) är en av de nya ligninderivaten extraherade från bokträ (lövträ) och har stor potential att vara en industriellt viktig bioresurs. I detta examensarbete undersöktes epoxier framställda av GA-lignin och polyetylenglykol-diglycidyleter (PEGDE), och möjligheten att framställa smarta material baserade på dessa epoxier utforskades. Tre "smarta egenskaper" integrerades framgångsrikt i GA-lignin-baserade material, inklusive självläkande egenskaper, termoelektriska egenskaper och piezoelektriska egenskaper. Många tillämpningar förutspås baserat på de unika egenskaperna hos GA-lignin och de mervärdesmaterial som baseras på detta lignin, inklusive lim, hydrogeler, flexibel elektronik, osv.I den första delen av detta examensarbete genomfördes olika metoder för att syntetisera GA-lignin/PEGDE-epoxier: en metoden utan lösningsmedel, en metod med NaOH-lösning, en metod med DMSO-lösningsmedel och en metod med 1,4-dioxan som lösningsmedel. Den elastiska epoxin med 50 viktprocent lignin syntetiserades genom den lösningsmedelsfria metoden och uppvisade milda självläkningsegenskaper. Införandet av NaOH-lösningen visade sig kunna förbättra självläkningsegenskaperna. Epoxin som erhölls genom metoden med dioxan som lösningsmedel hade en liknande struktur som den ursprungliga epoxin utan något medium, därför valdes dioxan som lösningsmedel för vidare tillverkning av nanokompositer. I den andra delen tillverkades två typer av GA-lignin-baserade nanokompositer med dioxan som lösningsmedel. Den första typen av nanokomposit fylldes med reducerade grafenoxid-nanopartiklar (rGO). 1 viktprocent, 2 viktprocent och 3 viktprocent rGO-nanopartiklar disperserades i matrisen av 50 viktprocent GA-lignin/PEGDE-epoxi. En analys av effektfaktorn utfördes och potentialen hos GA-lignin-baserade termoelektriska nanokompositer verifierades. Den andra nanokompositen fylldes med bariumtitanat-nanopartiklar (BaTiO3). 7,5 viktprocent och 15 viktprocent BaTiO3 disperserades i epoximatrixen och en test för piezoelektrisk respons genomfördes för att visa de inbäddade piezoelektriska egenskaperna.
|
Page generated in 0.0462 seconds