Rūpnieciskai ražošanai piemēroti risinājumi biorafinēšanas ceļā iegūtu lignīnu kā atjaunojamo izejvielu izmantošanai polimēru sastāvā

Abstract

Ir iegūtas jaunas zināšanas biorafinēšanas procesos radīto tehnisko lignīnu izmantošanai par poliuretāna un poliepoksīdu makromonomēriem. Pieejas priekšrocības ir parādītas jauna Organosolv kviešu salmu lignīna un komerciālā skujkoku kraftlignīna piemēros. Izstrādāta metodoloģija ļauj iekļaut polimēru sastāvā līdz 40% biobāzētu sastāvdaļu, kas vienlaikus ļauj uzlabot materiālu mehānisko un termisko stabilitāti. Frakcionēšana ar organiskajiem šķīdinātājiem ļauj ievadīt lignīna makromonomērus poliuretānu elastomēros un regulēt to stiepes un termisko izturību. Oksialkilēšana ļauj ievadīt lignīnus kā šķidros lignopoliolus cieto poliuretānu putu sastāvā, kuras var pārstrādāt formējot un izsmidzinot. Fosilo resursu izcelsmes komerciālo epoksīdsveķu aizvietošana ar glicidilēta lignīna frakciju palielina cietināto epoksīdu stiepes moduli un termisko stabilitāti. Atslēgas vārdi: lignīns, frakcionēšana, oksipropilēšana, glicidilēšana, poliuretāni, epoksīdi

A new knowledge for use of biorefinery lignins as macromonomers for polyurethane and polyepoxides was obtained and advantages of their application was exemplified by novel organosolv wheat straw lignin and commercial softwood kraft lignin. The developed methodology allows to introduce into the polymers up to 40% of a bio-based components, improving the mechanical and thermal stability of materials. Fractionation of technical lignins with organic solvents allows introducing of lignin macromonomers in polyurethanes elastomers those controlling their tensile and thermal properties. Oxyalkylation of lignins allows their incorporation as reactive lignopolyols in the rigid polyurethane foam suitable for mould and spray processing. Substitution of commercial fossil-derived epoxy resin by glycidylated lignin fraction enhances the tensile modulus and thermal stability of cured epoxides. Key words: lignin, fractionation, oxypropylation, glycidylation, polyurethane, epoxide