Een
toegevoegde
waarde

aan uw
innovatie

Een
toegevoegde
waarde

aan uw
innovatie

Services

PTG/e kan gezien worden als een verlengstuk van uw eigen R&D activiteiten. Denk bijvoorbeeld aan contract research of het analyseren van een materiaal. We werken op een pragmatische manier; de interne lijnen zijn kort en de onderzoekers hebben op regelmatige basis contact met de klant om de voortgang van het project te bewaken en eventueel bij te sturen.

Daarnaast organiseert PTG/e open cursussen op post-doctoraal niveau. Door het opgebouwde netwerk van docenten kunnen wij ook de mogelijkheid aanbieden om een (in-house) maatwerkcursus op te zetten.

PTG Eindhoven is your research partner in material innovation and material research.
Video afspelen

Onderzoek & innovatie

Ben je op zoek naar een onderzoekspartner voor langere termijn of voor een eenmalig materiaalonderzoek, of heb je van tijd tot tijd een ervaren partner nodig om je interne R&I aan te vullen, bijvoorbeeld wanneer je capaciteit tekort komt of de benodigde expertise niet in huis hebt?
PTG/e is volledig uitgerust om een verscheidenheid aan taken op zich te nemen.

Analyse & Advies

Ook voor kortere projecten is PTG/e uw partner. Vergelijking van grondstoffen, materiaalidentificatie of een snelle literatuurscan, het zijn slechts enkele van de diensten die PTG/e voor u kan uitvoeren.

Cursussen

PTG/e heeft toegang tot een breed netwerk van (eigen) experts op veel verschillende gebieden en is daarom uitstekend in staat om u te helpen uw kennis van polymeren uit te breiden. We organiseren cursussen op maat, maar ook de open PTN-cursussen.

Publicaties

Schil het verschil: van citrusschil naar biologische coating

De laatste jaren is er een groeiende belangstelling voor het verkennen van nieuwe en innovatieve manieren om duurzame en milieuvriendelijke verven te creëren. In samenwerking met de Technische Universiteit Eindhoven (TU/e) en een grote speler in de coatingindustrie, ondersteunde PTG/e de ontwikkeling van een milieuvriendelijke manier om polycarbonaat coatingharsen door copolymerisatie van limoneenoxide met koolstofdioxide (CO2) te genereren.

Om meer te weten te komen over deze duurzame coating, gaan we eerst in op enkele belangrijke aspecten van poedercoating. In tegenstelling tot conventionele coatings zoals verven, die worden gevormd door de verdamping van een oplosmiddel, zijn poedercoatings doorgaans droge poeders die elektrostatisch worden aangebracht en uitgehard via temperatuur of met ultraviolet licht. Tegenwoordig worden deze coatings intensief gebruikt in de industrie om bescherming te bieden tegen agressieve omgevingsfactoren en/of voor decoratieve doeleinden. Enkele voorbeelden van gepoedercoate producten zijn te zien in figuur 1. Het bindmiddel of de hars is het hoofdbestanddeel van een typische thermohardende poedercoating (TPC) en is het filmvormende element van het product. Het zorgt voor hechting aan een ondergrond, bindt pigmenten en andere additieven samen en bepaalt belangrijke eigenschappen als duurzaamheid, flexibiliteit en hardheid. Bovendien kunnen kleuren, additieven en vulstoffen worden toegevoegd om bepaalde eigenschappen van de coating, zoals glans, dekking en stabiliteit, te wijzigen.

Figuur 1: Voorbeelden van gepoedercoate toepassingen die worden toegepast voor decoratieve en beschermende doeleinden, zoals onderdelen voor de auto-industrie (links) en gepoedercoate metalen voorwerpen zoals pijpleidingen (rechts).

Bij de synthese van TPC's kunnen verschillende soorten thermohardende poeders, afgeleid van epoxy's, acryl-, hydroxylgroepen (polyester) en carboxylgroepen (polyurethaan), worden gebruikt. Sommige van deze soorten hebben een slechte buitenduurzaamheid of een matige chemische weerstand. Een alternatief zou daarom een op polycarbonaat gebaseerde hars kunnen zijn die typisch amorf is en meestal eigenschappen vertoont zoals hoge transparantie en lage UV-absorptie, bijzonder geschikt voor gebruik buitenshuis. De keerzijde van commercieel gesynthetiseerd polycarbonaat is echter het gebruik van fosgeen (Cl2C=O) een zeer giftig gas dat serieuze milieu- en veiligheidsoverwegingen vereist.

Limoneenoxide is een potentieel biobased epoxide afgeleid van limoneen en zou een goed alternatief kunnen zijn voor fosgeen/BPA. Limoneen is een belangrijk bestanddeel dat kan worden gevonden in de olie van schillen van citrusvruchten, zoals citroenen, limoenen en sinaasappels. Het is een kleurloze vloeistof die vaak wordt gebruikt als smaakstof bij de productie van levensmiddelen. De overvloed en de vele functionaliteiten maken het tot een aantrekkelijke, hernieuwbare bouwsteen voor polymeersynthese. Via een chemische reactie waarbij koolstofdioxide CO2 betrokken is, kan een volledig recyclebaar poly(limoneencarbonaat) (PLC) worden gesynthetiseerd, met functionele groepen die kunnen worden gewijzigd of verknoopt om nieuwe functionaliteiten te introduceren, zoals antibacteriële activiteit, hydrofiliciteit en oplosbaarheid in water . Dit maakt CO2, ook wel bekend als de belangrijkste aanjager van klimaatverandering, een nuttig molecuul dat als monomeer kan worden gebruikt om een duurzame polycarbonaat poedercoating te maken. Dit pad wordt schematisch weergegeven in figuur 2. Als gevolg hiervan heeft deze volledig van limoneen afgeleide PLC een groot potentieel als TPC-bindmiddel, dat een goede uitwendige duurzaamheid en chemische weerstand kan bieden. Deze twee eigenschappen maken dit type hernieuwbare binder tot een geweldig alternatief voor de productie van poedercoatings, waarbij alle relevante reactanten worden vermeden.

Graphic about the oil from a citrus fruit can turn into a coating for organic paints.

Figuur 2: een vereenvoudigd overzicht van het reactiemechanisme van een op limoneen gebaseerde coating. Hier wordt eerst limoneen geëpoxideerd tot limoneenoxide. Het laatste wordt gebruikt voor de synthese van poly(limoneencarbonaat) (PLC) in aanwezigheid van kooldioxide. Met behulp van een verknopingsmolecuul (op basis van thiol) en radicaalinitiator wordt onder invloed van ultraviolet licht een verknoopt netwerk (TEN) gevormd via een thiol-eenreactie met de aanhangende isoprenylgroepen van PLC. Het resultaat is, de vorming van een dunne laag op een bepaald oppervlak.

Of u nu de duurzaamheid van materialen wilt verbeteren, nieuwe materialen wilt ontwikkelen of materiaalonderzoek wilt doen, ons team heeft de kennis, expertise en ultramoderne infrastructuur om u te helpen uw doelen te bereiken. En met een groot netwerk binnen de TU/e kunnen we een schat aan kennis en middelen aanboren. Neem contact met ons op voor meer informatie over hoe we u kunnen helpen! Contact.

Heeft u interesse in de aanvullende technische details over deze publicatie, zie link: Limonene-derived polycarbonates as bio-based UV-curable (powder) coating resins

Sustainable coating from citrus peel. PTG Eindhoven contributed in this research to create organic coatings.

Confocal Raman spectroscopie

Wanneer een vervuiling ingesloten zit tussen twee geëxtrudeerde polymeerfilms, of omsloten wordt door een coating, kan het bepaalde producten waarbij optische kwaliteit zeer belangrijk is, onbruikbaar maken. Het komt regelmatig voor dat onze klanten (vaak meerlaags film producenten) ons contacteren met een vraag over een vervuiling in hun proces.

Confocal_Raman_spectroscopy_contaminationBereik het onbereikbare!
Confocal Raman spectroscopie is een geschikte techniek om dit soort vervuilingen te analyseren. De meting kan uitgevoerd worden op minuscule deeltjes die volledig worden omsloten door een polymeermatrix (zie schematische afbeelding). Door twee voorbeelden belichten we de mogelijkheden met Confocal Raman spectroscopie.

 

Confocal_Raman_spectroscopy_eps1. Polyetheen zak
In het eerste voorbeeld hebben we een gesloten polyetheen (LDPE) zak met daarin Polyethyleentereftalaat (PET) korrels direct onder de confocal Raman microscoop geplaatst. Vervolgens hebben we een diepteanalyse uitgevoerd door de LDPE zak op de PET-korrels. Tijdens de diepteanalyse konden we continu de materiaalcompositie analyseren waardoor een duidelijke overgang van LDPE naar PET zichtbaar werd in de spectra hieronder. Via deze techniek hoeft de zak niet open omdat de inhoud door het verpakkingsmateriaal heen gemeten kan worden.

Confocal_Raman_spectroscopy_zip_bag

Confocal Raman Aceton2. Glazen flesje met aceton
In het tweede voorbeeld hebben we een glazen flesje gevuld met aceton onder de microscoop geplaatst. Opnieuw hebben we een continue meting uitgevoerd dwars door het glas heen tot de aceton geanalyseerd kon worden. Hieronder is duidelijk de overgang te zien van glas naar aceton.

Confocal_Raman_spectroscopy_glasvial_acetone

Confocal Raman spectroscopie kan worden gebruikt om onbekende materialen of vloeistoffen te identificeren. Ook zeer kleine deeltjes tot 1 µm kunnen gemeten worden, zelfs wanneer ze volledig worden omsloten door een ander materiaal.

Heb je een vergelijkbaar probleem, waarbij kleine deeltjes van een onbekend materiaal in een product terecht zijn gekomen? Confocal Raman spectroscopie biedt de oplossing. Mocht je vragen hebben of meer informatie hierover willen ontvangen, neem gerust contact met ons op!

 

 

 

 

Confocal Raman Aceton

PTG/e in Labinsights

Labinsights interviewde onze CEO dr. Laurent Nelissen. Lees het artikel hier.

Interview met Laurent Nelissen CEO PTG Eindhoven.