Mehr umweltfreundliche Kunststoffe auf dem Weg dank eines neuen Kombinationsverfahrens -- drupa - 28. Mai - 7. Juni 2024 - Messe Düsseldorf
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Mehr umweltfreundliche Kunststoffe auf dem Weg dank eines neuen Kombinationsverfahrens


















Japanische Wissenschaftler haben eine neue Methode zur Herstellung von Polymeren erfunden. Ihre neue Kombinationstechnik wird einen großen Beitrag zur Entwicklung von Kunststoffen leisten. Wir können uns auf umweltfreundlichere, hitzebeständigere und transparentere Kunststoffe freuen.

Hintergrundinformationen

Ein Forscherteam unter der Leitung von Professor Masami Kamigaito und Dozent Mineto Uchiyama von der Graduate School of Engineering der Universität Nagoya und Professor Kotaro Sato vom Tokyo Institute of Technology baute auf den Erklenntnissen des Nobelpreistägers Giulio Natta im Bereich der Polymere auf. In den 1960er Jahren wurde eine von Natta erfundene Technik, die so genannte asymmetrische kationische Polymerisation, zum Leben erweckt, die die Herstellung von Polymeren ermöglichte, bei der jedoch das Molekulargewicht der Polymere noch nicht kontrolliert werden konnte. Je höher das Molekulargewicht der Polymere ist, desto zäher und widerstandsfähiger ist das Material. Mit anderen Worten: Das Molekulargewicht spielt bei der Entwicklung von Kunststoffen eine wichtige Rolle, da es sich auf die Eigenschaften und die Leistung von Kunststoffen auswirkt.

Über die neuartige Technik

Den japanischen Forschern ist ein wissenschaftlicher Durchbruch gelungen, bei dem sie das Molekulargewicht von Polymeren kontrollieren konnten. Das Geheimnis ihres Erfolges liegt in der Verschmelzung von zwei Techniken: ihrer lebenden kationischen Polymerisation und der asymmetrischen kationischen Polymerisation von Natta. Dank der chemischen Kontrollierbarkeit des Molekulargewichts und der hohen optischen Aktivität werden Polymere mit höherer Beständigkeit gegen chemische und umweltbedingte Zerstörung hergestellt .

Der Ausgangspunkt des Experimentierens

Die Wissenschaftler begannen mit Benzofuran zu experimentieren, einer Verbindung, die einzigartige Eigenschaften aufweist. Benzofuran stammt nicht nur aus natürlichen Ressourcen, sondern ist auch ein Vorläufer des Polymers Polybenzofuran: ein Polymer mit vielversprechendem Potenzial als alternatives Material für Kunststoffe. Um auf Benzofuran und seine Eigenschaften zurückzukommen: Die Verbindung ist chemisch recycelbar und kann aufgrund ihrer hohen Glasübergangstemperatur starre Polymere bilden. Folglich kann das aus Benzofuran gewonnene Polymer extremen Temperaturen standhalten und somit seine harte Form beibehalten. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Benzofuran als nützliche Verbindung für die Herstellung nachhaltiger transparenter Thermoplaste angesehen wird.

Ausblick: Eine breite Palette von Anwendungen

Die neuartige Polymerisationsmethode kann das Molekulargewicht und die optische Aktivität von Polybenzofuran stabilisieren, und daher werden die präzisen Polymerisationsreaktionen zur Entwicklung neuer funktioneller Polymermaterialien führen. Darüber hinaus glaubt Dozent Uchiyama, eine Alternative zum allgegenwärtigen Polystyrol gefunden zu haben: einem der wichtigsten Kunststoffe, die in Produkten des täglichen Lebens wie Plastikbehältern, Koffern und Verpackungen verwendet werden. Es handelt sich um Polybenzofuran, ein Polymer mit einer ähnlichen Struktur wie Polystyrol, das jedoch ein vielversprechendes Potenzial als zukünftiges alternatives Verpackungsmaterial besitzt. Hinter der Verbindung Polybenzofuran steckt mehr, wie Herr Uchiyama behauptet:

"Polybenzofuran wird zwar nicht als handelsüblicher Kunststoff verwendet, hat aber eine steifere Molekularstruktur und eine höhere Glasübergangstemperatur als Polystyrol. Wir sehen es als einen neuen Kunststoff mit guten thermischen Eigenschaften. Darüber hinaus könnten seine einzigartigen optischen Eigenschaften zusätzliche Funktionalitäten bieten".

 

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