JultikaUniversity of Oulu repository

Tiivistelmä

Epoksihartsit ovat kertamuoveja, jotka valmistetaan sekoittamalla epoksia ja kovettajaa, jotka muodostavat keskenään ristisidoksia sisältäviä polymeeriketjuja. Bisfenoli a (BPA) on yksi käytetyimmistä raaka-aineista epoksihartsien valmistuksessa, sillä sen hartseilla on erinomaiset ominaisuudet ja niitä on edullista tuottaa. BPA:n epoksihartseissa on kuitenkin ongelmansa, sillä BPA:n valmistukseen tarvitaan maaöljyä. Toinen BPA:n huonoista puolista on, että sen on todettu olevan hormonitoimintaa häiritsevä kemikaali. BPA pystyy sitoutumaan ihmisen estrogeenireseptoreille aiheuttaen mm. kehityshäiriöitä, hedelmättömyyttä ja syöpää. Tutkielmassa perehdytään kuinka BPA:n hartsit voidaan korvata bioperäisillä vaihtoehdoilla.

BPA:ta korvatessa on vaikeaa löytää vaihtoehtoista raaka-ainetta, joka tuottaisi hartseja, joiden ominaisuudet olisivat yhtä erinomaiset kuin BPA:n hartsit. Hartsin valmistuksen kannalta tärkeimpiä ominaisuuksia ovat epoksin viskositeetti ja hartsin kovettumislämpö. Käyttösovelluksien kannalta tärkeimpiä ominaisuuksia ovat hartsin lasisiirtymälämpö, varastomoduuli ja teoreettinen ristisidostiheys. Lopuksi turvallisuussyistä tärkeitä ovat epoksin toksisuus sekä hartsin hajoamislämpö ja sen hiiltymisaste.

Yksi lupaavimmista vaihtoehdoista BPA:lle on ligniinipohjainen vanilliini ja sen monet johdannaiset. Tutkielmassa esitellään myös polyfenoleja, isosorbidi- ja furfuraalijohdannaisia, joiden epokseja on tutkittu BPA:n korvaamiseksi. Esitellyt biohartsit ovat vasta kehityksen alkuvaiheissa ja niiden käyttöönottoa varten tarvitaan lisää tutkimuksia mahdollisista sovelluksista ja valmistusprosessien skaalaamisesta teolliselle tasolle.