Polymerní sítě na bázi obnovitelných surovin

Abstract

Diplomová práce se zaměřuje na dva typy polymerních sítí - epoxidové pryskyřice a neisokyanátové polyuretany (NIPU) s důrazem na využití monomerů z obnovitelných zdrojů. V obou případech byl pro tyto účely použit glycidyl ether divanilyl alkoholu (GEDVA), jehož výchozí prekurzor v podobě vanilinu představuje perspektivu v nahrazení konvenčně produkovaných epoxidových pryskyřic petrochemického původu, například glycidyl etheru bisfenolu A (DGEBA). Dimerazací vanilinu, potažmo jeho epoxidací, lze získat molekuly strukturně velmi podobné již zmíněným konvenčním epoxidovým pryskyřicím a otevírá se tak možnost pro syntézu a studium nových druhů epoxidových sítí. V této práci připravené epoxidové sítě s různým zastoupením biosložky byly syntetizovány vytvrzením s aminy a charakterizovány termicky i mechanicky. Epoxidový monomer GEDVA byl zároveň cyklickou adicí oxidu uhličitého za katalýzy iontovými kapalinami ve spojení s mikrovlnným zářením transformován do podoby cyklického karbonátu. Nejenom že tato reakce oproti konvenčním syntézám trvala zlomek času, ale fixace CO2 touto cestou jako nadměrně produkovaného skleníkového plynu se nabízí pro možné průmyslové implementace v širším měřítku. Z Cyklického karbonátu GEDVA bylo následně opět v kombinaci s aminy připraveno pět NIPU systémů s předpokládaným...

This diploma thesis focuses on the synthesis of two types of polymer networks - epoxy resins and non-isocyanate polyurethanes (NIPU) using monomers from renewable resources. In both cases, the use of diglycidyl ether of divanillyl alcohol (GEDVA) as starting precursor, may represent an alternative for replacing conventionally produced epoxy resins of fossil origin i.e. glycidyl ether bisphenol A (DGEBA). By dimerization of vanillin and its epoxidation is possible to obtain molecules structurally similar to conventional epoxy resins, thus, opening up the possibility for the synthesis of new types of epoxy networks. In this work, the prepared epoxy networks were synthesized by curing with amines and characterized by thermal and mechanical analyses. Besides, the epoxy monomer GEDVA was transformed into a cyclic carbonate by cyclic addition of carbon dioxide in ionic liquids catalysis under microwave irradiation. Interestingly, the reaction time decreased compared to conventional syntheses; Furthermore, fixing CO2, an overproduced greenhouse gas, offers potential for wider industrial implementation. Five NIPU systems were prepared from GEDVA-cyclic carbonate and diamines towards the preparation of covalently adaptable networks (vitrimers). The viscoelastic behavior of vitrimers was characterized by...