Biobased composite materials obtained from unsaturated polyester resins and waste coffee
Kompozitni materijali na bazi nezasićenih poliestarskih smola dobijenih iz bioobnovljivih izvora i otpadne kafe
Autori
Pantić, OlgaPanić, Vesna
Savić, Sanja
Marković, Maja
Kalagasidis Krušić, Melina
Spasojević, Pavle
Konferencijski prilog (Objavljena verzija)
Metapodaci
Prikaz svih podataka o dokumentuApstrakt
Replacing styrene with biobased monomers to produce fully biobased unsaturated polyester
resins (UPRs) turned out to be quite a challenging task. Styrene has been recognized as a hazardous and a potentially carcinogenic substance for human health. Using dimethyl itaconate as an alternative reactive diluent to styrene, which can be obtained from renewable resources, enables low viscosity for easy manipulation of mentioned UPRs. Fully biobased UPRs in question were based on itaconic acid, succinic acid, and propylene glycol, which were then diluted with dimethyl itaconate. Having in mind that UPRs can be used as a matrix for composite materials, this paper examines the effect of different weight ratios of spent coffee grounds as a filler. To determine the application of thus obtained composite materials, characterization consisted of examining mechanical properties based on viscosity measurements, uniaxial stretching experiments, FTIR spectroscopy and gel content analysis.
Upotreba bioobnovljivih monomera umesto stirena u proizvodnji nezasićenih poliestarskih (NZPE) smola, koje se u potpunosti dobijaju iz bioobnovljivih izvora predstavlja veliki izazov. Savremena istraživanja su ukazala da je stiren vrlo toksičan po ljudsko zdravlje i kategorizovan je kao potencijalno kancerogena supstanca. Upotrebom dimetil itakonata kao alternativnog rastvarača, koji se može dobiti iz obnovljivih izvora, obezbeđuje se niska viskoznost koja je neophodna za industrijsku primenu NZPE smola. U ovom radu je sintetisana NZPE smola na bazi ćilibarne kiseline, itakonske kiseline i propilen glikola, koja je zatim razblažena dimetil itakonatom. S obzirom da NZPE smole imaju značajnu primenu u izradi kompozitnih materijala, u ovom radu su dalje ispitivana svojstva materijala pri različitim udelima otpadne kafe kao punioca (10, 20, 30 mas.%). Nakon sinteze određena je viskozimetrija, mehaničke karakteristike kompozitinih materijala, kao i sadržaj gel faze. Strukturna svojstva is...pitana su primenom FTIR spektrokopije .
Ključne reči:
biobased materials / waste coffee / itaconic acid / sustainable developmentIzvor:
Zbornik radova - 35. Međunarodni kongres o procesnoj industriji, PROCESING ‘22, 1-3. jun 2022, Beograd, 2022, 41-48Izdavač:
- Savez mašinskih i elektrotehničkih inženjera i tehničara Srbije (SMEITS)
- Društvo za procesnu tehniku
Finansiranje / projekti:
- POLYGREEN - Towards a Green and Sustainable Polymer Industry: Fully Biobased Unsaturated Polyester Resins (RS-ScienceFundRS-Promis-6062612)
Institucija/grupa
IHTMTY - CONF AU - Pantić, Olga AU - Panić, Vesna AU - Savić, Sanja AU - Marković, Maja AU - Kalagasidis Krušić, Melina AU - Spasojević, Pavle PY - 2022 UR - https://cer.ihtm.bg.ac.rs/handle/123456789/6952 AB - Replacing styrene with biobased monomers to produce fully biobased unsaturated polyester resins (UPRs) turned out to be quite a challenging task. Styrene has been recognized as a hazardous and a potentially carcinogenic substance for human health. Using dimethyl itaconate as an alternative reactive diluent to styrene, which can be obtained from renewable resources, enables low viscosity for easy manipulation of mentioned UPRs. Fully biobased UPRs in question were based on itaconic acid, succinic acid, and propylene glycol, which were then diluted with dimethyl itaconate. Having in mind that UPRs can be used as a matrix for composite materials, this paper examines the effect of different weight ratios of spent coffee grounds as a filler. To determine the application of thus obtained composite materials, characterization consisted of examining mechanical properties based on viscosity measurements, uniaxial stretching experiments, FTIR spectroscopy and gel content analysis. AB - Upotreba bioobnovljivih monomera umesto stirena u proizvodnji nezasićenih poliestarskih (NZPE) smola, koje se u potpunosti dobijaju iz bioobnovljivih izvora predstavlja veliki izazov. Savremena istraživanja su ukazala da je stiren vrlo toksičan po ljudsko zdravlje i kategorizovan je kao potencijalno kancerogena supstanca. Upotrebom dimetil itakonata kao alternativnog rastvarača, koji se može dobiti iz obnovljivih izvora, obezbeđuje se niska viskoznost koja je neophodna za industrijsku primenu NZPE smola. U ovom radu je sintetisana NZPE smola na bazi ćilibarne kiseline, itakonske kiseline i propilen glikola, koja je zatim razblažena dimetil itakonatom. S obzirom da NZPE smole imaju značajnu primenu u izradi kompozitnih materijala, u ovom radu su dalje ispitivana svojstva materijala pri različitim udelima otpadne kafe kao punioca (10, 20, 30 mas.%). Nakon sinteze određena je viskozimetrija, mehaničke karakteristike kompozitinih materijala, kao i sadržaj gel faze. Strukturna svojstva ispitana su primenom FTIR spektrokopije . PB - Savez mašinskih i elektrotehničkih inženjera i tehničara Srbije (SMEITS) PB - Društvo za procesnu tehniku C3 - Zbornik radova - 35. Međunarodni kongres o procesnoj industriji, PROCESING ‘22, 1-3. jun 2022, Beograd T1 - Biobased composite materials obtained from unsaturated polyester resins and waste coffee T1 - Kompozitni materijali na bazi nezasićenih poliestarskih smola dobijenih iz bioobnovljivih izvora i otpadne kafe SP - 41 EP - 48 DO - 10.24094/ptk.022.041 ER -
@conference{ author = "Pantić, Olga and Panić, Vesna and Savić, Sanja and Marković, Maja and Kalagasidis Krušić, Melina and Spasojević, Pavle", year = "2022", abstract = "Replacing styrene with biobased monomers to produce fully biobased unsaturated polyester resins (UPRs) turned out to be quite a challenging task. Styrene has been recognized as a hazardous and a potentially carcinogenic substance for human health. Using dimethyl itaconate as an alternative reactive diluent to styrene, which can be obtained from renewable resources, enables low viscosity for easy manipulation of mentioned UPRs. Fully biobased UPRs in question were based on itaconic acid, succinic acid, and propylene glycol, which were then diluted with dimethyl itaconate. Having in mind that UPRs can be used as a matrix for composite materials, this paper examines the effect of different weight ratios of spent coffee grounds as a filler. To determine the application of thus obtained composite materials, characterization consisted of examining mechanical properties based on viscosity measurements, uniaxial stretching experiments, FTIR spectroscopy and gel content analysis., Upotreba bioobnovljivih monomera umesto stirena u proizvodnji nezasićenih poliestarskih (NZPE) smola, koje se u potpunosti dobijaju iz bioobnovljivih izvora predstavlja veliki izazov. Savremena istraživanja su ukazala da je stiren vrlo toksičan po ljudsko zdravlje i kategorizovan je kao potencijalno kancerogena supstanca. Upotrebom dimetil itakonata kao alternativnog rastvarača, koji se može dobiti iz obnovljivih izvora, obezbeđuje se niska viskoznost koja je neophodna za industrijsku primenu NZPE smola. U ovom radu je sintetisana NZPE smola na bazi ćilibarne kiseline, itakonske kiseline i propilen glikola, koja je zatim razblažena dimetil itakonatom. S obzirom da NZPE smole imaju značajnu primenu u izradi kompozitnih materijala, u ovom radu su dalje ispitivana svojstva materijala pri različitim udelima otpadne kafe kao punioca (10, 20, 30 mas.%). Nakon sinteze određena je viskozimetrija, mehaničke karakteristike kompozitinih materijala, kao i sadržaj gel faze. Strukturna svojstva ispitana su primenom FTIR spektrokopije .", publisher = "Savez mašinskih i elektrotehničkih inženjera i tehničara Srbije (SMEITS), Društvo za procesnu tehniku", journal = "Zbornik radova - 35. Međunarodni kongres o procesnoj industriji, PROCESING ‘22, 1-3. jun 2022, Beograd", title = "Biobased composite materials obtained from unsaturated polyester resins and waste coffee, Kompozitni materijali na bazi nezasićenih poliestarskih smola dobijenih iz bioobnovljivih izvora i otpadne kafe", pages = "41-48", doi = "10.24094/ptk.022.041" }
Pantić, O., Panić, V., Savić, S., Marković, M., Kalagasidis Krušić, M.,& Spasojević, P.. (2022). Biobased composite materials obtained from unsaturated polyester resins and waste coffee. in Zbornik radova - 35. Međunarodni kongres o procesnoj industriji, PROCESING ‘22, 1-3. jun 2022, Beograd Savez mašinskih i elektrotehničkih inženjera i tehničara Srbije (SMEITS)., 41-48. https://doi.org/10.24094/ptk.022.041
Pantić O, Panić V, Savić S, Marković M, Kalagasidis Krušić M, Spasojević P. Biobased composite materials obtained from unsaturated polyester resins and waste coffee. in Zbornik radova - 35. Međunarodni kongres o procesnoj industriji, PROCESING ‘22, 1-3. jun 2022, Beograd. 2022;:41-48. doi:10.24094/ptk.022.041 .
Pantić, Olga, Panić, Vesna, Savić, Sanja, Marković, Maja, Kalagasidis Krušić, Melina, Spasojević, Pavle, "Biobased composite materials obtained from unsaturated polyester resins and waste coffee" in Zbornik radova - 35. Međunarodni kongres o procesnoj industriji, PROCESING ‘22, 1-3. jun 2022, Beograd (2022):41-48, https://doi.org/10.24094/ptk.022.041 . .