Project

CCC10-Carbs-2-Polymers

Het doel van dit project is om monomeren en polyesters te ontwikkelen die gebaseerd zijn op koolhydraten (zoals suikers). Het is de bedoeling dat deze polyesters minder water opnemen en verbeterde mechanische eigenschappen hebben vergeleken met de huidige op zetmeel en hemicellulose gebaseerde polymeren.

Doelstelling

Bij de productie van sucrose uit suikerbieten blijft bijvoorbeeld een grote hoeveelheid bietenpulp over. Een deel van deze pulp kan door fermentatie omgezet worden in bio-ethanol. De hemicellulose fractie van de pulp is nog niet fermenteerbaar. Daarom moet er onderzocht worden of deze resterende fractie kan dienen als grondstof voor de synthese van bouwstenen voor hoogwaardige bio-polymeren.

Resultaten

Een milde methode is ontwikkeld voor de katalytische oxidatie van suikers uit de hemicellulose fractie van bietenpulp. Dit onderzoek heeft geresulteerd in een patentaanvraag. Vervolgonderzoek is uitgevoerd naar de zuur gekatalyseerde cyclodehydratatie van de verkregen gemodificeerde pectine suikers.

De synthese van een reeks bio-based polyesters is uitgevoerd onder industrieel toepasbare smelt polycondensatie condities, waarbij de focus lag op het maken van polymeren met een hoog molecuulgewicht. Naast de suiker gebaseerde polyesters werden ook polyesters op basis van petrochemische bouwstenen (ftaalzuur en isoftaalzuur) gesynthetiseerd als referenties. Met behulp van een “solid state” polymerisatie werden de molecuulgewichten verder vergroot. De eigenschappen van de verkregen materialen werden gekarakteriseerd.

Werkwijze

Met betrekking tot de omzetting van suikers in bouwstenen voor polymeren, zal vervolgonderzoek gedaan worden naar katalytische oxidatie van suikers om meer inzicht te krijgen in het reactiemechanisme en –kinetiek. Hierdoor kan het proces geoptimaliseerd worden.

Voor de cyclodehydratie van suikers wordt literatuuronderzoek gedaan naar alternatieve methoden en worden test reacties uitgevoerd om tot optimalisering te komen.

Met betrekking tot de synthese en karakterisatie van de suiker gebaseerde polyesters, zullen de laatste polyesters worden gesynthetiseerd. Ook zullen relevante eigenschappen worden bepaald van veelbelovende polyesters. Dit zal inzicht geven in de toepassingsmogelijkheden van deze materialen.

Publicaties