Onderzoek Lukasz Pazdur

Abstract

Natuurlijk rubber is een biopolymeer met vele toepassingen, maar de recyclage en het hergebruik ervan is een bijzonder netelig probleem. Vooralsnog is de voornaamste verwerkingswijze van rubber verbranden of storten. Devulcanizatie, wat nodig is om het opnieuw in te zetten als elastomeer, is bijzonder moeilijk. Gebruik van rubber als groene grondstof, na een nuttig leven als elastomeer, is tot nog toe nauwelijks geëxploreerd. Ozonolyse is een veelzijdige techniek die toepassing vindt in het knippen van C=C dubbele bindingen in een polymeer en het creëren van eindstandige functionaliteiten waar er in de keten geknipt is. Op die manier moet het mogelijk zijn om natuurlijk rubber te depolymeriseren om te gebruiken als grondstof voor andere condensatiepolymeren die makkelijker te recycleren zijn dan het oorspronkelijk rubber zelf. Dat is dan ook het drieledig doel van dit project – 1. depolymerizatie van rubber – latexschuim en vermalen rubberbanden – tot oligomere materialen met eindstandige functionalisatie, en het onderzoeken van de procesomstandigheden van ozonolyse op de eigenschappen en ketenlengten van deze materialen. 2. Het onderzoeken van het lot, gedurende dit proces, van de crosslinks die in natuurlijk latex worden aangebracht door vulcanizatie. 3. Het voorbeeld van rubber gebruiken als case in de ontwikkeling van LCA en TEA tools, en real-time feedback voorzien vanuit deze studies naar dit project ivm het gebruik van chemicaliën, solventen en de algemene technisch-economische haalbaarheid van het proces gedurende de ontwikkeling ervan.

Onderzoeker(s)

• Promotor: Vande Velde Christophe
• Co-promotor: Billen Pieter
• Co-promotor: Pazdur Lukasz

Onderzoeksgroep(en)

• Intelligentie in processen, geavanceerde katalysatoren en solventen (iPRACS)

Project type(s)

• Onderzoeksproject

Abstract

Polyurethanen (PU) vormen een veelzijdige groep polymeren, die in stijgende mate in diverse applicaties gebruikt worden; matrassen, constructieschuimen, automotive en lijmen. PU is een vernet condensatiepolymeer, resulterend uit de reactie van polyolen (polyhydroxylalcoholen) met sterk reactieve diisocyanaten. Als thermoharder (een polymeer zonder smeltpunt) is PU moeilijk recycleerbaar, en state-of-the-art mechanische recyclage leidt enkel tot laagwaardige producten. Nochtans wordt chemolyse (chemische depolymerisatie) sinds lang verkend als alternatief, maar commerciële toepassing beperkt zich tot herwinning van de polyolen. De afwezigheid van technologische opties voor het herwinnen van de diisocyanaat derivaten is hoofdzakelijk te wijten aan de complexiteit van deze moleculen, en een gebrek aan kennis over hun chemisch gedrag tijdens het chemolyseproces. Deze STIMPRO beoogt inzichten in hoe de derivaten van isocyanaat gevormd worden, en hoe zij reageren tijdens een alcoholyse, door experimenten met modelmonomeren. Samen met experimentele en computationele observaties over mengen en oplosbaarheid, wordt deze kennis aangewend voor de creatie van een basisproces voor chemolyse van modelpolyurethanen. De resultaten van deze studie kunnen later gebruikt worden voor het formuleren van een chemolyse van realitisch PU-afval, met herwinning van beide monomeren als belangrijke technologische doorbraak. Daarnaast kan de opgedane kennis getransfereerd worden naar toekomstige formulatie van nieuwe PU met biogebaseerde monomeren

Onderzoeker(s)

• Promotor: Pazdur Lukasz
• Co-promotor: Billen Pieter
• Co-promotor: Vande Velde Christophe

Onderzoeksgroep(en)

• Biochemische Afvalwater Valorisatie & Zuivering (BioWaVE)
• Intelligentie in processen, geavanceerde katalysatoren en solventen (iPRACS)

Project type(s)

• Onderzoeksproject