WP3 voortgang 31/3/2022
Het hoofddoel van het project GREENER is het vinden van een biobased en biologisch afbreekbaar alternatief voor polyacrylzuur gebaseerde polymeren. Echter, een groen alternatief voor polyacrylzuur moet natuurlijk ook op milieuvriendelijke manier kunnen worden geproduceerd. Daarom werd er gewerkt aan een groene synthesemethode voor polyASP die gebruik maakt van ionische vloeistoffen en biogebaseerde solventen.
De synthese van een nieuw polyamfoliet polyASP derivaat werd onderzocht en geoptimaliseerd. Dit polymeer bezit zowel positief als negatief geladen groepen, en kan worden toegepast als dispersant, stabilisator of anti-fouling additief.
De biodegradeerbaarheid van polyASP en de invloed van modificaties zullen worden onderzocht. Daarvoor werd een protocol ontwikkeld om op korte termijn degradatie te bestuderen met behulp van enzymen en micro-organismen.
WP4 voortgang 31/3/2022
Nadat er een protocol ontwikkeld werd voor de synthese van polyASP gemodificeerd met vernetbare groepen, werd er een hele variatie aan polyASP polymeren met verschillende soorten vernetbare groepen en substitutiegraden ontwikkeld. Deze werden gebruikt voor de ontwikkeling van hydrogelen via UV-geïnduceerde vernetting en de invloed van het type vernetbare groep, substitutiegraad en het type en de hoeveelheid crosslinker werden bestudeerd met behulp van zwellingsexperimenten en in situ foto-reologie. De resulterende hydrogelen werden verder gekarakteriseerd met behulp van hoge-resolutie magic-angle spinning nuclear magnetic resonance (MAS NMR) spectroscopie, thermogravimetrische analyse en dynamic vapor sorption (DVS) experimenten. De hydrogelen gemaakt van één type gemodificeerd polyASP met een beperkte substitutiegraad vertoonde superabsorberende eigenschappen. Dit materiaal werd daarom gemaakt op een grotere schaal, gevriesdroogd, vermalen tot poeder en verwerkt in mortel om zelf-dichtende en zelfhelende eigenschappen te introduceren. Aangezien dit superabsorberende materiaal goede eigenschappen vertoonde als additief aan mortel, worden tevens andere toepassingen voor het materiaal geëvalueerd. Verder werden tevens testen opgestart om een vernetbare polyASP-gebaseerde inkt te ontwikkelen voor DLP 3D-printen. UGent en Tenco zijn momenteel aan de slag met de screening van een variatie aan condities (polyASP concentratie, foto initiator, foto absorber, belichtingstijd, enz.) teneinde de optimale condities te vinden voor 3D-printen. Na optimalisatie, zullen meer geavanceerde structuren geprint worden die dan mechanisch geëvalueerd zullen worden om feedback te bekomen in functie van aanpassingen aan de print strategie. Dit zou uiteindelijk moeten leiden tot de mogelijkheid om structuren te printen voor biomedische toepassingen. Tot slot werden er degradatie experimenten opgestart om de (bio-)degradeerbaarheid van de ontwikkelde hydrogelen te achterhalen. Zowel degradatie op lange termijn als in aanwezigheid van enzymen worden bestudeerd. Verschillende types van enzymen zullen gebruikt worden om een variatie aan degradatie condities na te bootsen.
WP5 voortgang Govi 31/3/2022
Chemische modificatie van polymeren op basis van Poly-Asp maakt het mogelijk affiniteit te creëren voor diverse interfaces. Dit opende de weg naar een hele reeks nieuwe toepassingen. Een chemische modificatie verbeterde de compatibiliteit tussen grondstoffen en daardoor ook de prestaties van een specifiek bouwproduct. Een andere modificatie heeft de stabiliteit van een industriële chemische formulering verbeterd. Momenteel worden de bovengenoemde effecten geoptimaliseerd en vergeleken met de effecten die worden verkregen met de additieven die momenteel op de markt worden gebruikt.
WP5 voortgang Millvision 31/3/2022
Heden ten dage worden in papier en kartonproducten veel olie gebaseerde additieven verwerkt, welke mogelijk leiden tot micro-plastics. Vandaar dat onderzoek wordt uitgevoerd om te kijken of deze kunnen worden vervangen door biogebaseerde polyASP derivaten. Gebleken is dat polyASP dusdanig kan worden gemodificeerd dat deze water afstotende eigenschappen geeft. Qua pigment binder blijkt polyASP nog niet optimaal te werken. Ditzelfde geldt ook indien polyASP wordt ingezet voor droogsterkte. Inzet van zetmeel voor een dergelijke applicatie, geeft nog steeds betere resultaten.
WP5 voortgang Tenco DDM 31/3/2022
Bij Tenco werden tot op heden een reeks formuleringen van vernetbaar polyASP ontwikkeld door UGent onderzocht om hun printbaarheid via digital light processing DLP 3D printen te bepalen. Verschillende factoren werden gescreend, zoals concentratie aan gemodificeerd polyASP, type en concentratie aan foto-initiator, invloed van een foto-absorber, lichtintensiteit, etc. Eerst werd getest of de materialen effectief uitharden door een kleine hoeveelheid materiaal aan te brengen op de bodemplaat van de DLP 3D-printer en dit te bestralen met UV-licht. Hierbij werden verschillende lichtintensiteiten geëvalueerd. Uit deze tests bleek dat niet alle formuleringen uitharden bij de gebruikte lichtintensiteiten en dus niet geschikt zijn voor DLP 3D-printing. Verder bleek ook dat uitharding van de materialen wel mogelijk is wanneer een voldoende hoge concentratie aan polyASP en foto-initiator gebruikt worden. De materialen die een positief resultaat gaven in de eerste test, zullen nu op een grotere schaal geformuleerd worden om de aanhechting aan het bouwplatform te evalueren. Nadien zullen verdere stappen ondernomen worden om te komen tot een formulering die effectief gebruikt kan worden om structuren te printen via DLP.
Naast DLP 3D printen, werden ook een aantal formuleringen geëvalueerd voor SLA. Het bleek dat hiervoor minder hoge concentraties aan foto-initiator nodig zijn omwille van de hogere intensiteit van de gebruikte laser. Stereolithografie (SLA) heeft echter als nadeel dat over het algemeen grotere materiaal hoeveelheden nodig zijn en mogelijks verbranding kan optreden door de hoge intensiteit van de laser. Hoewel DLP 3D printen de voorkeur heeft als gebruikte print techniek, kan SLA ook verder geëvalueerd worden indien verwerking via DLP 3D printen niet de gewenste resultaten geeft.
WP3 voortgang 20/10/2020
Het hoofddoel van het project GREENER is het vinden van een biobased en biologisch afbreekbaar alternatief voor polyacrylzuur gebaseerde polymeren, die vervuiling in de vorm van microplastics veroorzaken. PolyASP heeft niet alleen dezelfde waardevolle eigenschappen als polyacrylzuur, maar voldoet ook aan het doel van het project. In WP3 werd gewerkt aan de synthese van kleurloos polyASP met hoog moleculair gewicht. Om nieuwe toepassingen van polyASP te vinden, werden de eigenschappen ervan afgestemd door modificatie van de precursor met primaire amines. Om bijvoorbeeld bepaalde papiereigenschappen te verbeteren tijdens de papierproductie is polyASP gemodificeerd om betere interactie te geven met een papiervezel. Op een andere manier gemodificeerd polyASP werd getest als hydrofoberingsmiddel in verschillende applicaties
WP4 voortgang 20/10/2020
Er is een protocol ontwikkeld voor de synthese van polyASP met crosslinkbare functionaliteiten, dat zal worden gebruikt voor de ontwikkeling van gecrosslinkte polyASP-netwerken en hydrogelen. Hiervoor werd polyASP gemodificeerd met functionele groepen als zijketens, die de mogelijkheid hebben om te crosslinken onder invloed van UV-licht. Het protocol is ontwikkeld voor verschillende substitutiegraden. De eigenschappen van de resulterende netwerken en hydrogelen zullen volledig worden gekarakteriseerd door hoge-resolutie massaspectroscopie, zwelling en gel-fractie testen, texturometrie, trekproeven, reologie, enz.
Copyright © 2019 GREENERadmin