Organische kunststoffen zijn mogelijk om te maken. De productie ervan kan echter problematisch zijn. Dat komt doordat er giftige stoffen bij gebruikt worden. De TU Wenen heeft nu een milieuvriendelijk alternatief gevonden.
Het produceren van organische hoogwaardige materialen uit elementen als koolstof, waterstof of zuurstof betekent een oplossing voor onze grondstoffenproblemen. Het venijn steekt echter in het feit dat het eindproduct weliswaar duurzaam is, maar de productie het milieu juist belast.
Organische hoogwaardige materialen
Enkele jaren geleden al ontwikkelde professor Miriam Unterlass van de faculteit Technische Chemie van de Technische Universiteit van Wenen een proces dat haar in staat stelde om organische kleurstoffen en polyimide plastics op een milieuvriendelijke manier te produceren.
In de onderzoeksgroep voor organische hoogwaardige materialen heeft zij nu een nieuwe stap gezet. Ze wist op een milieuvriendelijke manier kunststoffen te produceren met behulp van de polymeertechnologie. Concreet gaat het om polymeren uit de klassen van kunststofpolybenzimidazolen en pyrron-polymeren. Met dit succes ligt de industriële toepassing van deze productiemethode nu binnen handbereik.
Superplastics
Beide materialen zijn bestand tegen extreme omstandigheden. Unterlass noemt ze superplastics. Polybenzimidazolen zijn zelfs bij hoge temperaturen zuurbestendig en kunnen protonen geleiden. Daarom worden ze bijvoorbeeld gebruikt als membranen in brandstofcellen. Ze worden ook gebruikt in brandwerende kleding, zoals de beschermende pakken van brandweerlieden. Pyrron-polymeren zijn zeer stabiel en hebben bijzonder interessante elektronische eigenschappen. Ze zijn daarom geschikt voor gebruik in bijvoorbeeld transistoren of als elektrodemateriaal in batterijen.
Heet water en hoge druk
In het zogenaamde hydrothermische syntheseproces gebruikt Unterlass water onder hoge druk en met een hoge temperatuur: respectievelijk 17 bar en 200 graden Celsius. Dit zijn extreme omstandigheden die het mogelijk maken zonder giftige oplosmiddelen te werken. Onder normale omstandigheden zijn chemische reacties om deze organische kunststoffen te produceren, gevoelig voor water. Dit maakt het hydrothermische proces opmerkelijk. Ook het potentieel van de productiemethode is nog niet uitgeput. Het is veelbelovend voor heel andere gebieden, zegt Unterlass.
De nieuwe milieuvriendelijke productiemethode voor de twee nieuwe klassen van materialen is al gepatenteerd, met de steun van de onderzoeks- en overdrachtssteun van de Technische Universiteit van Wenen. De elektrochemische analyse van de producten werd uitgevoerd in samenwerking met het Imperial College in Londen.
De resultaten zijn gepubliceerd in het gerenommeerde tijdschrift Angewandte Chemie: Hydrothermal Generation of Conjugated Polymers on the Example of Pyrrone Polymers and Polybenzimidazoles.
Ook interessant:
Polymeren: linolzuur als alternatief voor aardolie
Biologische polymeer die je via de temperatuur kunt regelen
Als je dit artikel leuk vindt, lees dan ook:
