TOMPosite

Biobāzētu kompozītu iegūšana no taukskābēm sintezētiem polimērsveķiem, kas armēti ar dabas izcelsmes šķiedrām (TOMPosite)

Projekta apraksts

Projekta galvenais mērķis ir izstrādāt jaunus termoreaktīvus divkomponentu polimērsveķus ar dažādu šķērssaistīšanās blīvumu, kas būtu piemēroti kompozītmateriālu iegūšanai ar dabas izcelsmes šķiedrām, sasniedzot augstu (līdz 90%) atjaunojamo materiālu daudzumu un konkurētspējīgas īpašības.

Celulozes ražošanas blakusprodukts - taleļļas taukskābes (TOFA) – un no atjaunojamām izejvielām sintezētā Meldrumskābe tiks izmantotas divkomponentu sistēmas polimērsveķu sintēzei. Polimerizācija tiks veikta pēc Maikla nukleofīlās pievienošanās reakcijas mehānisma.

Tiks sintezēti divu veidu Maikla donori: transesterificējot TOFA poliolus par acetoacetātiem; sašķeļot Meldrumskābes atvasinājumus ar TOFA polioliem. Tiks iegūti divu veidu Maikla akceptori: akrilējot TOFA poliolus ar akriloilhlorīdu; no epoksidētas TOFA un taukskābju spirta esteriem no TOFA, atverot oksirāna gredzenu ar akrilskābi.

Tiks izstrādāti kompozīti, kas armēti ar dabas izcelsmes īsšķiedrām un audumu. Projekta shematisks plāns dots 1. attēlā.

1. attēls. Projektā paredzēto sintēžu un darba paku (WP) shēma

Projekta iesniedzējs: Latvijas Valsts koksnes ķīmijas institūts

Projekta sadarbības partneris: Rīgas Tehniskā universitāte

Projekta īstenošanas gaita

31.12.2025.

Projekta progresa pārskats par periodu 01.07.2025. – 31.12.2025. (7 – 12M)

Tiek turpināts darbs WP1, WP2, WP5 un WP6 aktivitātēs. Atbilstoši plānam uzsākta WP3 aktivitātes realizācija.

WP1 – Maikla komponenšu prekursoru sintēze

Papildus enzimātiskajai taleļļas epoksidācijai, veikta arī epoksidācija ar jonapmaiņas sveķiem. Oksirāna gredzeni atvērti ar butāndiolu un glicerīnu. Noteikti piemērotākie sintēzes apstākļi un raksturoti iegūtie produkti (T1.1.). Uzsākta eksperimentālā daļa ar Meldrumskābi (T1.2). Turpinās darbs pie taleļļas taukskābju esterificēšanas ar reducēšanā iegūto spirtu (T1.3.). Produktu raksturošanai noteikts epoksīda skaitlis, OH skaitlis, skābes skaitlis, viskozitāte, mitrums un ķīmiskā struktūra.

WP2 – Maikla donoru sintēze

Visiem polioliem, kas iegūti WP1 aktivitātē, veikta Maikla donoru sintēze ar terc-butilacetoacetātu (T2.1.), izvēlēti piemērotākie sintēzes apstākļi.

WP3 – Maikla akceptoru sintēze

Uzsākta Maikla akceptoru sintēze no taleļļas polioliem ar akriloilhlorīdu. Tiek meklēti piemērotākie sintēzes veidi, apstākļi, šķīdinātāji (T3.1.).

WP5 – Projekta vadība

Tiek organizēts darbs visās nepieciešamajās projekta aktivitātēs mijiedarbojoties aktivitāšu vadītājiem. Nodrošināti nepieciešamie materiāli projekta norisei. Projektā pieņemta un apmācīta jauna darbiniece – Laura Vasiļevska.

WP6 – Rezulātu izmantošana un izplatīšana

Laura Vasiļevska pārstāvēja TOMPosite projektu Zinātnieku naktī. Par to veikts ieraksts Facebook lapā.

Izvēlēts, kuras starptautiskās zinātniskās konferences apmeklēt nākamajā gadā.

30.06.2025.

Projekta progresa pārskats par periodu 01.01.2025. – 30.06.2025. (0 – 6M)

Atbilstoši plānam (skat. 2. att.) uzsāktas WP1, WP2, WP5 un WP6 aktivitātes.

2. attēls. Projekta Ganta diagramma

WP1 – Maikla komponenšu prekursoru sintēze

Veikta enzimātiska taleļļas epoksidācija un oksirāna gredzenu atvēršana ar trimetilolpropānu (TMP). (T1.1., skat. 3. att.).
Tiek veidots literatūras apskats par Meldrumskābi (T1.2., T2.2.).
Izstrādāta sintēzes metodika taleļļas taukskābju reducēšanai ar LiAlH₄.
Veikti priekšmēģinājumi taleļļas taukskābju esterificēšanai ar reducēšanā iegūto spirtu (T1.3.).

Poliolu sintēze TOMPosite

3. attēls. Maikla komponenšu prekursoru (spirtu) sintēze.

WP2 – Maikla donoru sintēze

Uzsākta Maikla donoru sintēze no iegūtajām izejvielām WP1 aktivitātē ar terc-butilacetoacetātu (T2.1.).

WP5 – Projekta vadība

Izveidots Datu pārvaldības plāns (nodevums D5.1), publicēts Zenodo platformā.
Sagatavotas tehniskās specifikācijas, izsludināti iepirkumi.
Rīkotas vairākas tikšanās ar projekta partneri (skat. 4. att.).

TOMPosite komanda

4. attēls. TOMPosite komanda projekta 6M sapulcē Latvijas Valsts koksnes ķīmijas institūtā. No kreisās: Ralfs Pomilovskis, Aiga Ivdre, Miķelis Kirpļuks, Inese Mieriņa.

WP6 – Rezulātu izmantošana un izplatīšana

Projektam izveidota atsevišķa sadaļa kki.lv mājaslapā.
Radīts TOMPosite logo.
Veikti vairāki popularizējoši ieraksti Facebook, Linkedin, Instagram sociālajos tīklos.
Piedalījāmies vairākos projektu popularizēšanas pasākumos – RTU Karjeras dienās, Ēnu dienā. Kā arī TOMPosite darbinieki no LV KĶI devās vizītē uz Cietvielu fizikas institūtu apspriest potenciālās iespējas TOMPosite polimērsveķu pielietojumam, kā arī kopīgu projektu iesniegšanu (5. att.).