Biopohjaiset raaka-aineet tarraliima-dispersion polymeroinnissa ja lattialiimaformuloinnissa

Abstract

Kiilto on vuonna 1919 perustettu suomalainen perheyritys, joka toimii kemianteollisuuden alalla. Kiilto on antanut vuonna 2018 Lupauksen Ympäristölle, jonka osana tämä opinnäytetyö on tehty. Opinnäytetyön tavoitteena oli testata biopohjaisia raaka-aineita korvaamaan fossiilipohjaisia raaka-aineita tarraliima-dispersion polymeroinnissa.

Kirjallinen osio keskittyy emulsiopolymeroinnin teoriaan ja raaka-aineisiin sekä tarraliima-dispersion ja lattialiiman testausmenetelmiin. Kokeellisessa osiossa tehtiin kahdeksan koepolymerointia Kiillon tuotekehityslaboratoriossa. Versioita testattiin tarraliima-dispersioiden testimenetelmillä. Lisäksi polymeroiduista dispersioversioista formuloitiin liimat, joita testattiin lattialiiman testausmenetelmillä.

Kokeellisessa osiossa testattiin viittä kaupallisesti saatavilla olevaa monomeeria, yksi matalan lasittumislämpötilan ja neljä korkean lasittumislämpötilan metyylimetakrylaatti. Näitä testattiin butyyliakrylaatin ja metyylimetakrylaatin tilalle. Kaikki polymeroinnit onnistuivat ja versioista saatiin mitattua tarraominaisuudet ja formuloitua liimat. Metyyliakrylaatille löydettiin mahdollinen korvaaja. Butyyliakrylaatille jatketaan korvaajan etsimistä. Pinta aktiivisten aineiden korvaamiseksi etsitään biopohjaisia vaihtoehtoja.

Kiilto is a Finnish family-owned company founded in 1919 and active in the chemical industry. In 2018, Kiilto has made Promise to the Environment. This thesis is part of that promise. The aim of the thesis was to test bio-based raw materials to replace fossil-based raw materials in the polymerization of PSA dispersion.

The written section focuses on the theory and raw materials of emulsion polymerization and on the testing methods of PSA dispersion and the floor adhesives. In the experimental section, eight polymerizations were carried out in the Kiilto product development laboratory. The versions were tested with test methods for PSA dispersions. The dispersions were also formulated into adhesives and tested with floor adhesive testing methods.

In the experimental section, five commercially available monomers were tested, one low-glaze and four high-glaze methyl methacrylates. These were tested for replacing butyl acrylate and methyl methacrylate. All polymerizations were successful and the versions were measured for PSA properties and formulated as adhesives. A potential replacement for methyl acrylate was identified. The search for a replacement for butyl acrylate is continuing. Bio-based surfactant alternatives are being sought.