Green plastics – towards a more sustainable society
- Reference number
- ID18-0075
- Start and end dates
- 190101-240430
- Amount granted
- 2 500 000 SEK
- Administrative organization
- KTH - Royal Institute of Technology
- Research area
- Materials Science and Technology
Summary
Main objectives 1. Graduate 1 PhD candidate with a unique profile that can help to accelerate AkzoNobel SC´s transition to become a supplier of sustainable materials 2. Identify biobased raw materials for utilization in waterborne polymerizations, by selecting or creating chemical monomers, obtaining material properties well-suited for AkzoNobel SC, and thereby catalyzing the commercialization of biobased products in fields such as personal care, construction and coatings. Condensed work plan • Identify suitable biobased building blocks - Develop protocols for monomer synthesis (if required) to result in monomers that can be polymerized using free radical polymerization (FRP) • Elaborate procedures for heterogeneous FRP (waterborne) • Characterization (chemical and physicochemical) • Assess rheological behaviour & film formation • Start Tandem projects in AkzoNobel SC (yr 2 ->) to ensure that the relevant findings will be translated into business-relevant research Expected results • Identifiera suitable biobased building blocks (yr 1) • Develop modification routes for the biobased monomers to enable radical induced polymerization (yr 2) • Suitable stabilization systems for emulsion polymerization (yr 2) • Suitable stabilization systems for suspension polymerization (yr 3) • Make 2 proof of concept formulations for suspension polymerization (yr 4) • Make 2 proof of concept formulations for emulsion polymerization (yr 4) • PhD thesis
Popular science description
Vi lever i plaståldern – vi använder många olika typer av plastmaterial för en mängd olika tillämpningar och det är svårt att tänka sig ett samhälle helt utan plast. Byggstenarna till plasten kommer så gott som uteslutande från fossila källor och i takt med att jordens fossila reserver minskar, ökar behovet av att ersätta dessa startmaterial med sådana som i stället kan framställas från förnyelsebar råvara, som t ex växtriket. Plasten bryts heller inte ned utan hamnar allt som oftast i naturen, och helt nyligen har ju plastresterna i jordens hav rönt mycket uppmärksamhet. Om plasterna istället baserades på förnyelsebara råvaror kan också möjligheterna att utforma dem så att det kan brytas ned efter fullgjord användning öka. Majoriteten av alla plaster framställs genom så kallad fri radikalpolymerisation vilket kräver att den kemiska byggstenen innehåller en speciell reaktiv grupp, en dubbelbindning. Fri radikalpolymerisation är en förhållandevis enkel och effektiv framställningsmetod, och man kan göra den i vatten för att kontrollera reaktionsvärmet som bildas. Utan denna möjlighet skulle polymerisationen kunna gå över styr och orsakar allvarliga olyckor i samband med framställningen. Syftet med det här projektet är att använda kemikalier som kan framställas ur växtriket och funktionalisera dem så att de kan polymeriseras med friradikal polymerisation. Vi eftersträvar att framställa plastmaterial med lämpliga egenskaper som gör att de kan ersätta fossilbaserad plast som används idag för ett brett spann av produkter, från hårvårdsprodukter till lim, färg och lack. På så sätt hoppas vi att det här projektet ska bidra till ett mer hållbart samhälle.