Fosil kaynaklarının azalması nedeniyle bu kaynaklarda elde edilen petrol ve petrol türevlerinin fiyatlarında ciddi artışlar söz konusu olmaktadır. Ayrıca bu kaynakların kullanımı ile elde edilen maddelerin çevreye ve insan sağlığına olan zararlarından dolayı alternatif kaynaklara ihtiyaç duyulmaktadır.
Biyo-esaslı kimyasallar sürdürülebilir olmaları, insan sağlığına ve çevreye zararlarının olmaması nedeniyle son yıllarda petrol türevlerine alternatif olarak polimer içeriklerinde kullanımının yaygınlaştırılmasına yönelik araştırmalar artmıştır.
2018 yılında 13 milyar USD olan küresel biyo-esaslı kimyasal pazar büyüklüğünün 2026 yılında 85 milyar dolar civarında olacağı öngörülmektedir [1-7]. Poliüretan uygulamalarında geniş hacimlerde kullanımı olan polyester polioller diasitlerin dioller ile polikondenzasyonu
ile üretilir. Kullanılan monomerler son ürün özelliklerini (esneklik, sertlik, yumuşaklık vb.) belirlemektedir.
Aromatik yapılar sertlik ve kimyasal dayanımı artırırken alifatik yapılar esnekliği artırmaktadır. Alifatik polyester polioller elastomer, esnek köpük, kaplama, yapıştırıcı ve sızdırmazlık malzemeleri alanlarında kullanılırken aromatik polyester polioller ise esnek yüzlü paneller/tahta levhalar, sürekli ve süreksiz sert yüzlü paneller, levha stoku, sert sprey köpük, soğutma/ cihazlar, aerosol spreyler, boru içinde boru yalıtımı, kaplamalar, yapıştırıcılar, sızdırmazlık malzemeleri ve elastomerlerin üretiminde kullanılmaktadır [8-10].
[caption id="attachment_135275" align="alignnone" width="705"]
Şekil 1. Polyester poliol güncel pazar büyüklüğü, 2027 yılı pazar büyüklüğü beklentisi ve uygulama alanları [8-10].[/caption]Ticari polyester poliollerin üretiminde petrol türevi olan adipik asit, ftalik asit, pentaeritriol ve trimetilol propan gibi kimyasal monomerler kullanılmaktadır (Tablo 1).
[caption id="attachment_135276" align="alignnone" width="780"]
Tablo 1. Polyester poliollerin tipik özellikleri [13].[/caption]Bunlara alternatif olarak önerilen ve eşdeğer fiziksel ve kimyasal özellikler gösteren biyo-esaslı süksinik asit, gliserol, itakonik asit, laktik asit vb. kimyasallar sürdürülebilir, çevre dostu ve insan sağlığına zararsız olmaları nedeniyle dikkat çekmektedir [11-13].
[caption id="attachment_135277" align="alignnone" width="666"]
Şekil 2. Adipik asit ve süksinik asit polyester poliol üretimi [11].[/caption]İzel Kimya şirketi, biyo-esaslı hammaddelerden polyester poliol üretmekte ve bunların farklı kullanım alanlarında (poliüretan, UV kürleme vb.) kullanılmasına yönelik araştırmalar yapmaktadır.
Referanslar / References:
[1] https://www.turkchem.net/biyoesasli-yapistiricilarin-ahsap-esasli-levha-uretiminde-kullanimi.html
[2] https://www.verifiedmarketresearch.com/product/bio-based-materials-market/
[3] https://www.ttgv.org.tr/tur/images/publications/604ce555e6ad5.pdf
[4] https://www.stahl.com/polymers/bio-based-polymers
[5] Judith Becker, Anna Lange, Jonathan Fabarius, Christoph Wittmann, Top value platform chemicals: bio-based
production of organic acids, Current Opinion in Biotechnology, Volume 36, 2015, Pages 168-175.
[6] Zhu, Y., Romain, C., & Williams, C. K. (2016). Sustainable polymers from renewable resources. Nature, 540(7633),
354-362.
[7] Heinrich, L. A. (2019). Future opportunities for bio-based adhesives–advantages beyond renewability. Green
Chemistry, 21(8), 1866-1888.
[8] http://www.ialconsultants.com/uploads/CUBE_press_release/2019-02-25/Polyester%20Polyols%20Press%20Release%
202019.pdf
[9] https://www.researchandmarkets.com/reports/5141230/polyester-polyol-global-market-trajectory-and
[10]https://www.utech-polyurethane.com/news/aliphatic-polyester-polyols-will-grow-by-4-2-ial-consultants
[11] Gómez-Jiménez-Aberasturi, O. and Ochoa-Gómez, J.R. (2017), New approaches to producing polyols from
biomass. J. Chem. Technol. Biotechnol., 92: 705-711. https://doi.org/10.1002/jctb.5149
[12] Yazici, Tugba & çelebi, Mithat. (2016). Synthesis and Characterization of Bio-Based Polyester Polyol. Journal of
the Turkish Chemical Society, Section A: Chemistry. 3. 721-730. 10.18596/jotcsa.287306.
[13] https://poliuretanos.com.br/Ingles/Chapter1/15Polyester.htm
Dr. Cemil Dizman M.
Ar-Ge Müdürü / R&D Manager
İzel Kimya
Sc. Serap Sağlam
Ar-Ge Araştırmacısı / R&D Researcher
İzel Kimya
