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.

Nanopartiklar (NP) erbjuder unika möjligheter för medicinska tillämpningar, inklusive kontrollerad frisättning av cancerläkemedel, användning som bildkontrast vid avbildningsprocedurer eller hypertermisk behandling av cancerceller. Flash nanoprecipitation (FNP) producerar NPs för att kombinera dessa tillämpningar i en snabb, billig och skalbar beläggningsprocess. Användning av FNP med en Multi-Inlet Vortex Mixer (MIVM) är en lovande metod för att enkelt belägga hydrofoba oljesyra järnoxid NP (IONP) med olika biokompatibla block-copolymerer. Amfifila block-copolymerer baserade på hydrofil polyetylenglykol (PEG) och hydrofob poly(laktid) (PLA), poly(laktid-co-glykolid) (PLGA) eller poly(kaprolakton) (PCL) syntetiserades framgångsrikt. Den organiska katalysatorn 1,8-diazabicyclo[5.4.0]undec-7-en (DBU) användes för att öka biokompatibiliteten hos de resulterande polymererna PEG-PLA, PEG-PL7,5KG2,5KA och PEG2K-PCL2K. Syntes av hydroxylterminerad poly(akrylsyra) (PAA-OH) följt av polymerisation med PLGA prövades. De amfifila blockpolymererna användes i kombination med stabilisatorn polysorbat 80 (Tween80®) i FNP för att bilda nakna polymera NP med en MIVM som reaktor. DLS och STEM bekräftade partikelstorlekar mellan 50 - 100 nm. Tillsatsen av 13 ± 2 nm hydrofoba oljesyra-IONPs gav en ökning av partikelstorleken samt en ökning av partikelstabiliteten över tid. STEM-bilder visade att enstaka IONPs fästs på utsidan av de polymera NPs. Hydrofoba interaktioner mellan polymeren och oleinsyra-IONPs är möjliga. För att uppnå inkapsling av oljesyra-IONPs bör justeringar av processparametrarna för FNP övervägas i framtida forskning. Ytterligare experiment krävs för att utforska möjliga läkemedelstillsatser, frisättningsmekanismer och hypertermi hos de polymerbelagda IONP-partiklarna. / Nanoparticles (NPs) offer unique possibilities for medical applications, including the controlled release of cancer drugs, the use as imaging contrast during imaging procedures or the hyperthermic treatment of cancer cells. Flash nanoprecipitation (FNP) produces NPs to combine these applications in a fast, cheap, and scalable coating process. The use of FNP with a Multi-Inlet Vortex Mixer (MIVM) is a promising method to easily coat hydrophobic oleic acid iron oxide NPs (IONPs) with various biocompatible block-copolymers. Amphiphilic block-copolymers based on hydrophilic polyethylene glycol (PEG) and hydrophobic poly(lactic acid) (PLA), poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA) or poly(caprolactone) (PCL) were successfully synthesized. The organic catalyst 1,8-diazabicyclo[5.4.0]undec-7-ene (DBU) was used to increase biocompatibility of the resulting polymers PEG-PLA, PEG-PL7.5KG2.5KA and PEG2K-PCL2K. The synthesis of hydroxyl terminated poly(acrylic acid) (PAA-OH) followed by the polymerization with PLGA was attempted. The amphiphilic block-copolymers were used in combination with the stabilizer polysorbate 80 (Tween80®) in FNP to form bare polymeric NPs using a MIVM as the reactor. DLS and STEM confirmed particle sizes between 50 - 100 nm. The addition of 13 ± 2 nm hydrophobic oleic acid IONPs yielded an increase in particle size as well as increase in particle stability over time. STEM images showed attachment of single IONPs to the outside of the polymeric NPs. Hydrophobic interactions between the polymer and oleic acid IONPs are possible. To achieve encapsulation of the oleic acid IONPs, adjustments to the process parameters of FNP should be considered in future research. Additional experiments are required to explore possible drug addition, release mechanisms and hyperthermia behavior of the polymer coated IONPs particles.