The journey towards sustainable plastics Activated oxalates as key to hight T_g polyesters

Het onderzoek in dit proefschrift richtte zich op de ontwikkeling van nieuwe kunststoffen uit duurzame, commercieel beschikbare grondstoffen zoals isosorbide, barnsteenzuur en oxaalzuur, via schaalbare en economisch haalbare syntheseroutes.
Een belangrijk uitgangspunt was dat deze materialen de prestaties van conventionele fossiele kunststoffen moesten kunnen evenaren of zelfs overtreffen. Daarom lag de focus op materialen met eigenschappen zoals een hoge glasovergangstemperatuur, goede mechanische sterkte en uitstekende barrière-eigenschappen.
Isosorbide speelde hierin een centrale rol vanwege zijn potentieel om dergelijke eigenschappen in polymeren te realiseren. Een bekende uitdaging bij het gebruik van isosorbide is echter de lage reactiviteit, veroorzaakt door de aanwezigheid van secundaire alcoholgroepen. Dit bemoeilijkt de synthese van polymeren via traditionele methoden.
Om deze beperking te overwinnen, is een synthesestrategie ontwikkeld waarbij guaiacyl-di-esters van oxaalzuur worden ingezet. Deze verbindingen bleken een veelbelovende oplossing te bieden dankzij hun uitzonderlijke reactiviteit tijdens de polymerisatie. Dit maakte de weg vrij voor een breed scala aan nieuwe polyesters met unieke, tot nu toe onbekende eigenschappen.
Zo zijn er oxaalzuur-gebaseerde polymeren ontwikkeld die niet alleen uitstekende materiaaleigenschappen vertonen, maar ook extreem snel biologisch afbreekbaar zijn. Door het oxaalzuurgehalte te variëren, kon bovendien de afbreekbaarheid worden afgestemd op de gewenste toepassing. Daarnaast openende de guaiacyl-di-esters van oxaalzuur een pad naar de synthese van katalysator vrije polymeren.