Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe Ein Projektträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft

 

Projektverzeichnis - Details

Charakterisierung und anwendungstechnische Eigenschaften von Saccharidpolymeren

Anschrift
Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Institut für Technologie der Kohlenhydrate - Zuckerinstitut
Langer Kamp 5
38106 Braunschweig
Kontakt
Prof. Dr. Klaus Buchholz
Tel: +49 531 2344-782
E-Mail: k.buchholz@tu-bs.de
FKZ
22001498
Anfang
01.07.1999
Ende
30.06.2003
Ergebnisdarstellung
Ungesättigte Derivate von Zuckern konnten erstmals mit unterschiedlichen kommerziellen Comonomeren copolymerisiert werden. Entsprechende Ansätze, insbesondere einfache, scale-up-fähige Reaktionen wurden entwickelt und größere Probenmengen für anwendungsorientierten Test hergestellt. Weiterhin konnten durch kombinierte biotechnologische und chemische Synthese Saccharosederivate hergestellt werden, die sich polymerisieren lassen. Die Produkte sind für verschiedene Bereiche der Technik, wie Waschmittel, Kosmetik und Pharmazie von Interesse. Als Zielgrößen wurden z.B. angestrebt: Hydrophilie und hydrophobe, lipophile Eigenschaften sowie deren Verteilung, klebende Eigenschaften, biologische Kompatibilität und biologische Abbaubarkeit. Diese lassen sich durch den Zuckerbaustein einführen und durch die Variation dessen Anteils beeinflussen. Untersuchungen zeigten eine gute Biokompatibilität, aber überraschenderweise nur eine die sehr begrenzte biologische Abbaubarkeit. Ausgehend von einer Diskussion potentieller Anwendungen wurden insbesondere Copolymere aus dem Zuckerderivat Glucono-En-Lacton (GEL) auf Gluconsäurebasis und unterschiedlichen kommerziellen Comonomeren hergestellt. Zum Teil erfolgte dazu ein Scale-up der Synthesen in einen größeren Maßstab. Darüber hinaus wurden Polymere und Copolymere aus dem Zuckerderivat 3-(N-Methylacrylamino)-saccharose (MAS) auf Sascharosebasis hergestellt und untersucht. Eine Reihe von Proben sind den Firmen Wella AG und Cognis GmbH für anwendungstechnische Tests im Bereich Kosmetik zur Verfügung gestellt worden. Vorraussetzung war die hier entwickelte Scale-up- Methodik zur Synthese größerer Probenmengen. Die Ergebnisse waren teils negativ, teils positiv mit vorteilhaften Eigenschaften einzelner Präparate. Saccharidpolymere und -copolymere aus diesem Projekt wurden darüber hinaus im Rahmen eines anderen Verbundvorhabens (FKZ 22013799) verwendet.
Aufgabenbeschreibung
Im vorangegangenen BML-Forschungsprojekt (BML-93 NR 147-F) konnte ein breites Spektrum von Saccharidpolymeren entwickelt werden. Diese zeichnen sich dadurch aus, daß in der Polymerkette verschiedene Zuckerbausteine mit variablen Anteil eingebaut sind und damit den Polymeren neue Eigenschaften aufprägen. Als Copolymere wurden kommerzielle Polymerbausteine wie Acrylate, Vinylacetat und Vinylpyrrolidon eingesetzt. Die besonderen Eigenschaften der Produkte sind für verschiedene Bereiche der Technik, insbesondere für Waschmittel, Kosmetik und Pharmazie von Interesse. In diesem Vorhaben sollen die Voraussetzungen zur Anwendung geprüft und entwickelt werden. Hierzu sind eine begrenzte Zahl an gezielt ausgewählten Copolymeren herzustellen und hinsichtlich ihrer relevanten physikalisch-chemischen Eigenschaften zu charakterisieren. Nach Prüfung der Ergebnisse werden solche Materialien, die für die Anwendung als potentiell geeignet erscheinen, in größeren Mengen (bis 1 kg) hergestellt und anwendungstechnischen Tests unterzogen. Diese können z. T. im eigenen Arbeitskreis und in anderen Instituten, zum anderen bei kooperierenden Industriefirmen durchgeführt werden. Bei aussichtsreichen Produkten sind Aspekte des Scale up zu bearbeiten. Als aussichtsreichste Zieleigenschaften sind nach derzeitigem Kenntnisstand die pflegenden und wasserhaltenden Eigenschaften für Anwendungen bei Haut- und Haarpflegemitteln anzusehen. Es besteht Interesse, Polymerkomponenten mit klebenden Eigenschaften zu gewinnen.

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