Van je telefoonhoesje tot vliegtuigramen, polycarbonaten zijn overal. Over de hele wereld worden jaarlijks enkele miljoenen tonnen polycarbonaat geproduceerd. Echter, zorgen over de gevaren van dit materiaal nemen toe vanwege de toxiciteit van zijn voorlopers, vooral bisfenol-A, een potentieel kankerverwekkende stof.

Nutsvoorzieningen, een team van chemici onder leiding van Arjan Kleij, ICIQ-groepsleider en ICREA-hoogleraar, hebben een methode ontwikkeld om polycarbonaten te produceren uit limoneen en CO2, beide overvloedige natuurlijke producten. Limoneen kan een gevaarlijke verbinding vervangen die momenteel wordt gebruikt in commerciële polycarbonaten:bisfenol-A (BPA). Hoewel BPA herhaaldelijk is geclassificeerd als een veilige chemische stof door Amerikaanse en Europese instanties, sommige studies concluderen dat het een potentiële hormoonontregelaar is, neurotoxine, en kankerverwekkend. Sommige landen, inclusief Frankrijk, Denemarken en Turkije, hebben het gebruik van BPA bij de productie van babyflessen verboden.

'BPA is veilig, maar baart nog steeds zorgen en wordt geproduceerd uit aardoliegrondstoffen, ' merkt Kleij op. 'Onze aanpak vervangt het door limoneen, die kan worden geïsoleerd uit citroenen en sinaasappels, geeft ons een veel groener, duurzamer alternatief, ' hij zegt. Omdat het volledig vervangen van BPA door limoneen ingewikkeld is, Kleij legt uit dat BPA moeilijk te vervangen is. 'We kunnen beginnen met het toevoegen van kleine hoeveelheden limoneen, dan geleidelijk BPA vervangen, ' hij zegt. 'Stap voor stap, het aanpassingsproces zou kunnen leiden tot nieuwe, van limoneen afgeleide biomaterialen met vergelijkbare, of zelfs verbeterde en nieuwe eigenschappen.'

De onderzoekers slaagden er niet alleen in om een ​​milieuvriendelijker polymeer te produceren, ze slaagden er ook in om de thermische eigenschappen te verbeteren. Dit van limoneen afgeleide polymeer heeft de hoogste glasovergangstemperatuur ooit gerapporteerd voor een polycarbonaat. 'We waren nogal verrast om dit te vinden, omdat bekende bioplastics slechtere thermische eigenschappen hebben dan klassieke polymeren, ', legt Kleij uit. 'We waren eerst sceptisch over deze bevindingen, maar we hebben deze kenmerken consistent kunnen reproduceren.' Het hebben van een hoge glasovergangstemperatuur heeft andere implicaties. De nieuwe kunststoffen vereisen hogere temperaturen om te smelten, waardoor ze veiliger zijn voor dagelijks gebruik. Bovendien, dit nieuwe polymeer biedt ook veel nieuwe toepassingen voor polycarbonaten en blokcopolymeren met behulp van geschikte materiaalformuleringen.

Kleij en collega's onderhandelen momenteel met plasticproducenten om de industriële productie van van limoneen afgeleide biomaterialen verder te bevorderen.