Ar dabīgiem materiāliem pildītu cieto poliizocianurāta bioputuplastu izstrāde

Project status

Completed

Project execution time

01.01.2011 to 31.12.2013

Project type

ERAF-2.1.1.1.

Project number

2010/0290/2DP/2.1.1.1.0/10/APIA/VIAA/053

Involved laboratories

Polymer laboratory

Project call, activity

Eiropas Reģionālā attīstības fonda projekts, darbības programma "Uzņēmējdarbība un inovācijas", papildinājuma 2.1.prioritāte “Zinātne un inovācijas”, pasākums 2.1.1. " Zinātne, pētniecība un attīstība", aktivitāte 2.1.1.1. "Atbalsts zinātnei un pētniecībai".

Copperation partners

Projekta vadošais partneris

Latvijas Universitātes aģentūra „Latvijas Universitātes Polimēru
mehānikas institūts” (PMI), Aizkraukles iela 21, Rīga, LV-1006 (http://pmi.lv/)

sadarbības partneris: 

Latvijas Valsts Koksnes Ķīmijas Institūts (LVKĶI),
Dzērbenes iela 27, Rīga, LV-1006 (http://www.kki.lv/, koks@edi.lv ).

Aim of the project

Projekta mērķis – Poliizocianurāta putuplastu konstrukciju, siltumizolācijas u.c. materiālu funkcionālās efektivitātes un vides draudzīguma palielināšana. Ar dabīgiem materiāliem – dabīgām, atjaunojamām šķiedrām vai/un silikātu nanodaļiņām pildītu cieto poliizocianurāta bioputuplastu izstrāde.

 Projekta ietvaros plānotas šādas aktivitātes:

1. Pildītāju izpēte:

a) Šķiedru (linu, kaņepju) fizikāli-mehānisko īpašību eksperimentālā izpēte, lai izvēlētos pildījumam atbilstošākās šķiedras;
b) Šķiedru (linu, kaņepju, celulozes mikrošķiedru) priekšapstrādes izpēte adhēzijas ar polimēru uzlabošanai;
c) Šķiedru kapāšanas un šķirošanas pa garumiem iespēju izpēte;
d) Silikātu nanodaļiņu, t.sk. organiski modificēto, fizikāli-mehānisko un ķīmisko īpašību salīdzinājums pēc tehniskajām pasēm.

2. Pildīto bioputuplastu īpašību prognozēšanas matemātisko modeļu izstrāde. Pildīto bioputuplastu fizikāli-mehānisko īpašību prognozēšanas matemātisko modeļu izstrāde, izmantojot materiālu mehānikas u.c. analītiskas un skaitliskas metodes .

3. Pildīto bioputuplastu izgatavošanas fizikāli-ķīmisko procesu izpēte:

a) Fizikāli-ķīmisko procesu raksturlielumu un pildīto bioputuplastu ķīmiskā sastāva (receptūru) noteikšana atkarībā no pildītāju parametriem un daudzuma (šķiedras vai/un silikātu nanodaļiņas), lai iegūtu pildītus putuplastus ar ekspluatācijas prasību noteiktām īpašībām liešanai veidnēs laboratorijas apstākļos;
b) Pētījumi par silikātu nanodaļiņu virsmas organiskās modifikācijas veida ietekmi uz nanodaļiņu dispersiju, interkalāciju, eksfoliācijas pakāpi un orientāciju putuplastu polimērā;
c) Nepildītu bioputuplastu, kā arī 100% naftas ķīmijas poliolu putuplastu izgatavošana raksturlielumu salīdzināšanai;
d) Neuzputotu, nepildītu pamata biopolimēra plēvju izgatavošana;
e) Neuzputotu, pildītu pamata biopolimēra plēvju izgatavošanas metožu izstrāde;
f) Pildīto bioputuplastu liešanas laboratorijas apstākļos tehnoloģisko reglamentu izstrāde.

4. Pildīto bioputuplastu fizikāli-mehānisko īpašību izpēte:

a) Pildītu bioputuplastu fizikālo u.c. īpašību eksperimentālā izpēte, lai kontrolētu, kā pildītāji ietekmē putuplastu īpašības. Receptūru optimizācija;
b) Pildīto bioputuplastu fizikāli-mehānisko īpašību un pildītāju raksturlielumu eksperimentālā izpēte atkarībā no receptūras parametriem, lai kontrolētu, kā pildītāju ievadīšana ietekmē bioputuplastu ekspluatācijas īpašības. Attiecīgā aprīkojuma pielāgošana/izgatavošana. Rekomendācijas receptūru optimizācijai;
c) Nepildīto, kā arī pildīto pamata polimēru fizikāli-mehānisko īpašību izpēte. Rekomendācijas receptūru optimizācijai;
d) Pildīto bioputuplastu fizikāli-mehānisko īpašību salīdzinājums ar nepildītu bioputuplastu, kā arī 100% naftas ķīmijas produktu poliolu putuplastu īpašībām. Atšķirību novērtējums un rekomendācijas receptūru un/vai tehnoloģiju optimizācijai.

5. Pildīto bioputuplastu īpašību prognozēšana.

Pildīto bioputuplastu fizikāli-mehānisko īpašību prognozēšana funkcionāliem pielietojumiem optimālajā blīvumu un pildītāju daudzumu diapazonā, izmantojot izstrādātos matemātiskos prognozēšanas modeļus. Salīdzinājums ar eksperimentālo pārbaužu datiem, prognozēšanas modeļu pilnveidošana, rekomendācijas receptūru optimizācijai.

6. Pildīto bioputuplastu eksperimentālā ražošana:

a) Fizikāli-ķīmisko procesu raksturlielumu un pildīto bioputuplastu ķīmiskā sastāva (receptūras) noteikšana atkarībā no pildītāju parametriem un daudzuma (šķiedras, silikātu nanodaļiņas), lai iegūtu pildītus putuplastus ar ekspluatācijas prasību noteiktām īpašībām liešanai veidnēs eksperimentālās ražošanas apstākļos;
b) Pildīto bioputuplastu eksperimentālo partiju izgatavošana, izmantojot inovatīvās receptūras. Laboratorijas receptūru korekcijas bioputuplasta izgatavošanai lielā apjomā;
c) Pildīto bioputuplastu galveno fizikālo un mehānisko īpašību eksperimentālā noteikšana ar mērķi kontrolēt izgatavoto eksperimentālo paraugu īpašību atbilstību plānotajiem standartiem;
d) Pildīto bioputuplastu liešanas tehnoloģisko reglamentu izstrāde.

7. Rūpnieciskā īpašuma tiesību nostiprināšana.

Eiropas patenta pieteikuma sagatavošana par funkcionālo īpašību ziņā efektīvāko pildīto cieto PIR bioputuplastu (receptūru).

Plānotais kopējais projekta īstenošanas ilgums - 36 mēneši.

Projekta zinātniskais vadītājs: Dr. Jānis Andersons (janis.andersons@pmi.lv).

Projekta aktuālā informācija: http://www.pmi.lv/html/LvInstituteProject07.html

Projekta LVKĶI sadaļas interneta vietne - http://www.kki.lv/old/index.php?lang=lv&id=177