Publication detail

Utilization of Bio-based Monomer Derived from Camelina Oil and Itaconic Acid for the Synthesis of Film-forming Latexes

Year: 2025

Type of publication: článek v odborném periodiku

Name of source: Journal of Polymers and the Environment

Publisher name: Springer

Place: New York

Page from-to: 1829-1846

Titles:

Language	Name	Abstract	Keywords
cze	Využití biomonomeru odvozeného z lničkového oleje a kyseliny itakonové pro syntézu filmotvorných latexů	Potřeba výroby syntetických polymerů z obnovitelných a udržitelných zdrojů ovlivňuje také oblast emulzní polymerace. Biomonomer (BBM) byl syntetizován z lničkového oleje (CO) a kyseliny itakonové transesterifikací a epoxidací CO, následovanou itakonací, což vedlo ke směsi methylesterů mastných kyselin pocházejících z CO funkcionalizovaných reaktivními methylitakonátovými skupinami. Různá množství BBM (0-30 hmotnostních % BBM v celkové směsi monomerů) byla kopolymerována se standardními akrylovými monomery na bázi ropy (konkrétně methylmethakrylátem, butylakrylátem a kyselinou methakrylovou) za použití techniky emulzní polymerace za účelem získání filmotvorných latexů. Infračervená a Ramanova spektroskopie prokázaly úspěšné začlenění BBM do struktury latexových polymerů. Frakce nanogelu s ultravysokou molární hmotností byla detekována pomocí asymetrické frakcionace v tokovém poli ve spojení s víceúhlovým rozptylem světla (AF4-MALS) pro kopolymery obsahující BBM; čím vyšší je obsah BBM, tím rozsáhlejší je frakce nanogelu. Zesíťování latexových polymerů indukované BBM svědčí o reaktivitě itakonovaných funkcí v emulzní polymeraci a poskytuje další důkaz kopolymerační schopnosti BBM. Začlenění BBM také vedlo ke zvýšení tvrdosti a teploty skelného přechodu (přibližně o 11 %, respektive 9 °C v případě 30 % hmotnostních obsahu BBM, oproti 0 % hmotnostnímu obsahu BBM v kopolymeru). Ze všech latexů byly získány povlaky s vynikající transparentností a leskem bez ohledu na použitý obsah BBM. U povlaků obsahujících 30 % hmotnostních BBM v kopolymeru byla zjištěna mírně zvýšená vodoodpudivost (přibližně o 7 stupňů vyšší hodnota kontaktního úhlu) a významně zlepšená odolnost povlaků vůči bělení vodou (přibližně o 80 % nižší bělení vodou po 1denní expozici vodě), přičemž jev bělení vodou byl vysoce závislý na obsahu BBM.	Latexový povlak; emulzní polymerace; biomonomer; kyselina itakonová; laniový olej; voděodolnost
eng	Utilization of Bio-based Monomer Derived from Camelina Oil and Itaconic Acid for the Synthesis of Film-forming Latexes	The need for the production of synthetic polymers from renewable and sustainable resources also affects the area of emulsion polymerization. The bio-based monomer (BBM) was synthesized from camelina oil (CO) and itaconic acid through transesterification and epoxidation of CO, followed by itaconation, resulting in a blend of methyl esters of CO-originated fatty acids functionalized with reactive methyl itaconate groups. Various amounts of BBM (0-30 wt% of BBM in the total monomer mixture) were copolymerized with standard petroleum-based acrylic monomers (specifically methyl methacrylate, butyl acrylate, and methacrylic acid) using the emulsion polymerization technique to obtain film-forming latexes. Infrared and Raman spectroscopies evidenced the successful incorporation of BBM into the structure of latex polymers. The ultra-high molar mass nanogel fraction was detected by asymmetric flow-field flow fractionation coupled with a multiangle light scattering (AF4-MALS) for the BBM comprising copolymers; the higher the BBM content, the more extensive the nanogel fraction. Cross-linking of latex polymers induced by BBM testified to the reactivity of itaconated functions in emulsion polymerization and provided additional evidence of the copolymerization ability of BBM. The incorporation of BBM also resulted in pendulum hardness and glass transition temperature enhancement (about 11% and 9 degrees C, respectively, in the case of 30 wt% of BBM content in contrast to 0 wt% of BBM content in the copolymer). Coatings with excellent transparency and gloss were obtained from all latexes regardless of the BBM content used. Slightly increased water repellency (about 7 degrees increased water contact angle value) and significantly improved water whitening resistance of the coatings (about 80% decreased water whitening after 1-day long water exposure) were found for coatings comprising 30 wt% of BBM in the copolymer, where the water whitening phenomenon was highly dependent on the BB	Latex Coating; Emulsion Polymerization; Bio-based Monomer; Itaconic acid; Camelina oil; Water Resistance

Search

Login for students

Login for employees

Publication detail

Departments

Other Parts

Map

Services

Popular Links