LVKĶI plaši pārstāvēts Baltijas Polimēru simpozijā 2025

No 1. līdz 3. oktobrim Tallinā notika 23. Baltijas Polimēru simpozijs (BPS 2025), kas pulcēja dalībniekus no Baltijas un citām Eiropas valstīm. Simpoziju organizēja TalTech Wood Valorisation HUB, īpašu uzmanību pievēršot biobāzētu materiālu attīstībai, polimērzinātnes lomai aprites ekonomikā un zinātnes–industrijas sadarbībai.

Latvijas Valsts koksnes ķīmijas institūtu šogad pārstāvēja plaša pētnieku komanda no Polimēru un Lignīna ķīmijas laboratorijām, prezentējot 4 mutiskos referātus un 5 stenda referātus par biobāzētu polimēru ķīmiju, atkritumu pārstrādi, jaunu kompozītmateriālu izstrādi un inovatīvām pielietojuma jomām.

Plenārlekcija

Jānis Rižikovs “Versatile roles of birch bark suberinic acids: from wood adhesives topolymer building blocks”.

Plenārlekcijā Biorafinēšanas laboratorijas vadītājs Dr.sc.ing. Jānis Rižikovs aplūkoja bērza mizas suberīnskābju (SA) izmantošanas iespējas – no ekoloģiskas koksnes saistvielas līdz poliuretāna prekursoriem un polimēru kompozītmateriāliem. Pētījumos parādīts, ka bērza tāsī esošais suberīns, kas līdz šim uztverts kā blakusprodukts, var kļūt par vērtīgu atjaunojamu izejvielu jaunu biopolimēru un kompozītmateriālu izstrādē. Ar suberīnskābēm iegūtie kompozītmateriāli demonstrē augstu mehānisko stiprību un mitrumizturību, ļaujot aizstāt sintētiskos risinājumus un būtiski samazināt materiālu ietekmi uz vidi.

Mutiskie referāti

Polimēru laboratorijas vadošā pētniece Ph.D. Anda Fridrihsone prezentēja tēmu “Environmental Assessment of Aza-Michael Donors Based on Used Cooking Oil for Reprocessable Thermoset Polymers”. Savukārt pētnieks Mg.chem. Arnis Āboliņš simpozija dalībniekus iepazīstināja ar jauno savienojumu izstrādes ķīmiskajiem aspektiem prezentācijā “Valorization of Used Cooking Oil into Aza-Michael Donors for Reprocessable Thermoset Polymers”. Abi pētnieki pārstāvēja vienu no modernās polimērķīmijas progresīvākajām tēmām, ko pēta LZP FLPP projektā Nr. lzp-2024/1-0333 TReResin - otrreizēji pārstrādājamu termoreaktīvo polimēru izstrādi no atjaunojamiem resursiem. Abas uzstāšanās izgaismo TReResin projekta būtību: atkritumplūsmu, piemēram, izmantotās cepamās eļļas pārvēršanu pārstrādājamos, termoreaktīvos polimēros un novērtēt to ietekmi uz vidi, izmantojot dzīves cikla novērtējuma metodi, lai identificētu “karstos punktus” un uzlabojumu jomas.

Polimēru laboratorijas vadošais pētnieks Ph.D. Miķelis Kirpļuks sniedza prezentāciju par Horizon Europe projektā Nr. 101157840 — Polymers-5B iegūtajiem rezultātiem – “Design and Characterisation of Bio-Based β-Amino Polyester Resins with Reprocessable Thermoset Behaviour”, kura centrā ir biobāzētu β-amino poliesteru vitrimēru izstrāde – materiāli, kas apvieno termoreaktīvo polimēru mehānisko izturību ar termoplastisko polimēru pārstrādājamību, pateicoties dinamiskām kovalentām saitēm. Izmantojot Priamine™ 1074 un akrilātus, kas iegūti no sojas eļļas, tika sintezēti polimēri ar kovalenti adaptīvām saitēm, kas demonstrē daudzsološas īpašības pārstrādājamu līmvielu un biobāzētu kompozītmateriālu izstrādē.

Stenda referāti

Polimēru laboratorijas vadošā pētniece Ph.D. Aiga Ivdre prezentēja tēmu “Effect of Suberin Depolymerization Conditions on the Flammability and Thermal Stability of Rigid Polyurethane Foams” par projektā Forest4LV iegūtajiem rezultātiem.

Pētījumā analizēta bērza mizas suberīna depolimerizācijas apstākļu ietekme uz poliuretāna (PUR) putuplastu degamību un termisko stabilitāti. Tika salīdzinātas trīs suberīnskābju frakcijas, kas iegūtas atšķirīgos frakcionēšanas apstākļos, un novērtēta to ietekme uz poliolu īpašībām, kā arī uz PUR putuplastu mehāniskajām īpašībām, degamību un termisko stabilitāti. Rezultāti parādīja, ka degamībā būtisku atšķirību nav, tomēr poliolu viskozitāte un putuplastu termiskā stabilitāte mainās atkarībā no izmantotās frakcijas, kas apliecina depolimerizācijas apstākļu nozīmi suberīnskābju izmantošanā biobāzētu PUR materiālu izstrādē.

Lignīna ķīmijas laboratorijas pētnieks Dr.chem. Anrijs Verovkins prezentēja tēmu “Functionalization of Softwood Sawdust Generated from Pine Wood Honeycomb Production for Obtaining Environmentally Friendly Composite Materials Based on Recycled Polypropylene” – par projektā Forest4LV iegūtajiem rezultātiem. 

Anrija Verovkina pētījumā izstrādāta priežu zāģskaidu funkcionālizācijas metode, izmantojot sārmainu hidrolīzi un bērza mizas suberīnskābes kā biolubrikantu,  kas uzlabo koksnes šķiedru un pārstrādāta polipropilēna saderību koksnes–polimēra kompozītmateriālos (KPK). Rezultāti parādīja paaugstinātu mehānisko izturību, samazinātu ūdens uzsūktspēju un uzlabotus apstrādes parametrus ekstrūzijas procesā, apliecinot šīs pieejas potenciālu videi draudzīgu kompozītmateriālu izstrādē.

Polimēru laboratorijas pētniece Mg.sc.ing. Beatrise Stūre-Šķēla prezentēja tēmu “Depolymerization of Polyurethane Foam Waste with Diethylene Glycol and Tall Oil-Based Polyols”
Pētījumā analizēta poliuretāna un polizocianurāta (PU/PIR) putu atkritumu depolimerizācija, izmantojot dietilēnglikolu (DEG) un talleļļas bāzes poliolus. Rezultāti parādīja, ka pārstrādātus poliolus ar atbilstošām fizikāli-ķīmiskajām īpašībām iespējams iegūt zemākās temperatūrās un ar mazāku DEG daudzumu, savukārt talleļļas bāzes poliolu izmantošana palielina atjaunojamo izejvielu īpatsvaru gala produktā. Pētījums demonstrē šīs pieejas potenciālu poliuretāna atkritumu pārstrādē un resursu aprites veicināšanā.

Polimēru laboratorijas pētnieks Ph.D. Ralfs Pomilovskis prezentēja tēmu “Polymer Resins from Sustainable Origin Carboxylic Acids through the Michael 1,4-Addition”.

Pētījumā analizēta termoreaktīvo polimēru sintēze no atjaunojamiem otrās paaudzes izejvielu resursiem – talleļļas taukskābēm un sojas eļļas. Izstrādātas divkomponentu polimēru sistēmas, kas cietē istabas temperatūrā, veidojot caurspīdīgus un stingrus polimērus ar potenciālu pielietojumu kompozītmateriālos. Pētījums veikts projekta SuReComp (Nr. 1.1.1.9/LZP/1/24/031) ietvaros.

Polimēru laboratorijas inženiere Bc.chem. Vanesa Dhalivala prezentēja tēmu "Innovative Approach for Design of Rotor Blade Core Using Rigid Polyurethane Foams". Pētījumā izstrādāta inovatīva pieeja helikopteru rotoru lāpstiņu serdeņu modelēšanai, izmantojot cietās poliuretāna putas, kuru poliola komponente iegūta no atjaunojamiem un pārstrādājamiem resursiem. Izgatavotas putas ar dažādām blīvuma pakāpēm (30–70 kg/m³), izmantojot videi draudzīgus katalizatorus un putošanas līdzekļus, un noteikti to siltumvadītspējas un mehāniskie parametri. Galīgo elementu modelēšanas rezultāti ļāva izvērtēt optimālo putu struktūru rotoru lāpstiņu serdeņu konstrukcijās, kas potenciāli mazina vibrācijas un degvielas patēriņu nākotnes aviācijas tehnoloģijās.

LVKĶI prezentācijas guva plašu interesi gan akadēmiskajā, gan industrijas vidē, veicinot starpdisciplināru sadarbību starp zinātni, industriju un Eiropas zaļās pārejas mērķiem.