Polymeersynthese en polymeermodificatie

Polymeersynthese en polymeermodificatie

Biobased monomeren (enkelvoudige biobased chemicaliën) kunnen we door middel van verschillende polymerisatietechnieken omzetten in polymeren. Wageningen Food & Biobased Research werkt specifiek aan de omzetting van biobased monomeren naar biobased polymeren die bijvoorbeeld bruikbaar zijn als basis voor biobased kunststoffen.

Dankzij onze faciliteiten en kennis van polymerisatietechnieken kunnen we industrieel opschaalbare processen voor duurzame polymeren ontwikkelen.

Van biobased monomeren naar biobased polymeren

Monomeren die geïsoleerd worden uit hernieuwbare grondstoffen, zoals biomassa, kunnen dezelfde eigenschappen hebben als huidige op aardolie gebaseerde monomeren (“drop-in” chemicaliën). Maar deze monomeren kunnen ook andere eigenschappen hebben. In dat geval is het van groot belang kennis te ontwikkelen om deze monomeren te verwerken tot polymeren en uiteindelijk materialen. Wageningen Food & Biobased Research heeft veel ervaring opgedaan met hernieuwbare monomeren zoals dizuren, diolen en diisocyanaten. We gebruiken verschillende polymerisatietechnieken, zoals polycondensatie, ‘ring opening’ (metathese) polymerisatie en (gecontroleerde) radicaal polymerisatie om van biobased monomeren tot biobased polymeren te komen. De gesynthetiseerde materialen die zo ontstaan, bijvoorbeeld biobased kunststoffen en plastics, analyseren we in onze laboratoria op onder andere thermische en mechanische eigenschappen. Ook kunnen we belangrijke zaken als hitte- en vochtbestendigheid van materialen testen. Polymerisaties kunnen we uitvoeren op zeer kleine (1,5 gram) tot zeer grote (1,5 Kg) schaal. Zo is het ook mogelijk om allerlei verwerkingstechnieken, zoals extrusie en spuitgieten, te evalueren.

Eigenschappen voorspellen

Wanneer we monomeren verwerkt hebben tot biobased polymeren evalueren we ze op potentieel interessante eigenschappen, zoals thermische (Tg en Tm) en mechanische (E-modulus, slagvastheid) eigenschappen. Dankzij onze expertise en ervaring kunnen we eigenschappen ook gedeeltelijk voorspellen voor opdrachtgevers, en daarmee het ontwikkeltraject van monomeer tot polymeer sterk verkorten. We werken regelmatig samen met het Dutch Polymer Institute (DPI) en nemen deel aan verschillende onderzoeksprogramma’s zoals het Biobased Performance Materials (BPM) programma. Daarnaast werken in opdracht direct samen met bedrijven om de potentie van biobased monomeren en polymeren te onderzoeken en te adviseren over de overgang naar biobased alternatieven ter vervanging van de huidige materialen.

Hernieuwbare polymeren voor de industrie

In onze laboratoria werken we met de nieuwste synthese apparatuur, zoals polymerisatie reactoren. Experts met verschillende achtergronden, zoals organische en katalytische chemici en procestechnologenwerken aan duurzame polymerisatietechnieken. Dankzij deze faciliteiten en expertise zijn we in staat om ontwikkeltrajecten te verkorten en industrieel realistische processen voor hernieuwbare monomeren en polymeren te ontwikkelen voor klanten. De gemaakte polymeren kunnen verwerkt en geanalyseerd worden op industrieel relevante apparatuur.