Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe Ein Projektträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft

 

Projektverzeichnis - Details

Verbundvorhaben: Entwicklung eines biobasierten Hart-Weich-Verbundmaterials für den Mehrkomponentenspritzguss (CA-2K); Teilvorhaben 1: Materialentwicklung sowie Material- und Verfahrensoptimierung

Anschrift
Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT)
46047 Oberhausen
Osterfelder Str. 3
Kontakt
Rafael Erdmann
Tel: +49 208 8598-1348
E-Mail: rafael.erdmann@umsicht.fraunhofer.de
FKZ
22000915
Anfang
01.12.2016
Ende
31.05.2019
Aufgabenbeschreibung
Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines biobasierten Hart-Weich-Verbunds für den Mehrkomponentenspritzguss (2K-Spritzguss). Celluloseacetat (CA), Polyhydroxyalkanoate (PHAs) und Polymilchsäure (PLA) sollen als Blends die biobasierte Hartkomponente bilden. Als Weichphase werden biobasierte thermoplastische Elastomere (Bio-TPEs) favorisiert. Der Anwendungsfokus des Materials liegt auf Büroartikel, Hygieneartikel, Griffe, Sportartikel und Gehäuse. Die Nutzung nachwachsender Rohstoffe sowie die Integration verschiedener Funktionen in einem Material erlangen vor dem Hintergrund der Ressourcenschonung immer höhere Bedeutung für diese Produkte. Das Forschungsvorhaben kann hierfür richtungsweisende Materiallösungen erarbeiten und die Marktdurchdringung der Biokunststoffe in technische Produktbereiche fördern. Fraunhofer UMSICHT entwickelt zunächst Blends aus CA, PHA bzw. PLA und Bio-TPE. Diese Bio-Blends bilden die Hartkomponente des Verbunds und sollen die Haftung zwischen beiden Materialien im angestrebten Hart-Weich-Verbund verbessern. Ferner dient das Blenden zur Variation des Härtegrads. Fragen zur Kompatibilisierung und Haftvermittlung werden wissenschaftlich analysiert und werkstoffliche Lösungen erarbeitet. Die assoziierten Materialhersteller werden eng eingebunden. Die Universität Kassel entwickelt die Verfahrenstechnik des 2K-Spritzgusses, um biobasierte Hart-Weich-Verbunde aus den Bio-Blends und Bio-TPE herstellen zu können. Diese Arbeiten sind für das Erzielen einer hohen Haftung unerlässlich. Es wird eng mit den assoziierten Spritzgussunternehmen zusammengearbeitet. Auch werden Fragen zum Recycling und zur Migrationsstabilität betrachtet. Die erzielten FuE-Ergebnisse werden dann an den Industrießmaßstab angepasst. Die FKuR Kunststoff GmbH realisiert das Scale-Up der kompatibilisierten Biokunststoffblends. Die assoziierenden Spritzgussunternehmen stellen anschließend Referenzmuster her, um die industrielle Anwendungsfähigkeit zu zeigen.

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