Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe Ein Projektträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft

 

Projektverzeichnis - Details

Verbundvorhaben: Neuartige Polymere auf Basis von Triglyceriden, Teilvorhaben 4: Herstellung der Polyamide

Anschrift
Evonik Industries AG - Geschäftsbereich High Performance Polymers, Innovation Management (SP-HP-IM)
45770 Marl
Paul-Baumann-Str. 1
Kontakt
Dr. Franz-Erich Baumann
Tel: +49 2365 49-5976
E-Mail: franz-erich.baumann@evonik.com
FKZ
22001608
Anfang
01.10.2008
Ende
30.09.2011
Aufgabenbeschreibung
Das Gesamtziel des Vorhabens ist die Erzeugung von Polymeren aus nachwachsenden Rohstoffen. Das hiermit beantragte Teilvorhaben hat die Polymerisation der Monomere zum Ziel. Die entstehenden Polymere werden in Hinblick auf ihre physikalisch-chemische Eigenschaften charakterisiert. Gegenstand der Resourcenplanung ist die Synthese und Charakterisierung von Polymeren. Die dazu notwendigen Monomere aus nachwachsenden Rohstoffen werden von den übrigen Projektpartnern bereit gestellt. Die Polymere werden mit den gängigen Methoden der Polymerchemie charakterisiert (Säure-Zahl, Rheologie, Differential-Thermo-Analyse, Gelpermeationschromatographie, Schlagzähigkeit, Kerbschlagfestigkeit, E-Modul, Shore-Härte). Der Markt für Polymere aus nachwachsenden Rohstoffen ist bereits vorhanden und entwickelt. Daher besteht großes Interesse an einer Polymer-Produktion auf der Basis von neuartigen Monomeren aus Biomasse. Bei Erreichen der Projektziele bezüglich Qualität und Kosten besteht die Absicht auf entsprechende Monomere umzustellen.
Ergebnisdarstellung
Im Verbundvorhaben wurden chemisch katalysierte Prozesse entwickelt, um in hohen Ausbeuten aus Triglyceriden (bspw. hoch ölsäurehaltigem Sonnenblumenöl) langkettige und omega-funktionalisierte Chemikalien (1,19-Nonadekansäure, 1,19-Nonadekanol und 1,19-Nonadekandiamin) zu gewinnen. Aus den so gewonnenen Monomeren wurden neuartige hochwertige Polymere zur Herstellung von Polyamiden, Polyurethanen (Formulierungen und thermoplastischen Polyurethane) hergestellt und anwendungstechnische Charakterisierungen der erhaltenen Polymere durchgeführt. Die hergestellten Polyurethane und Polyamide verfügen über interessante Gebrauchseigenschaften wie Transluzenz, gute Elastizität und Rückstelleigenschaften sowie eine auffallend gute Hydrolysebeständigkeit. Für die Herstellung von Polyamiden aus 1,19-Nonadekandisäure wurde ein Polymerisationsverfahren entwickelt, um hochmolekulare Polyamide herzustellen. Hierbei wurde zunächst ein Schmelzkondensationsverfahren im Labor ausgearbeitet, das im späteren Verlauf des Vorhabens in einen 10l-Rührautoklaven übertragen wurde. Mit den beiden Monomeren 1,10-Dekandiamin und 1,6-Hexandiamin wurden zwei Polyamide im Technikumsmaßstab hergestellt. Mit den hergestellten Mustern wurden Verarbeitungsversuche ausgeführt und die Polyamide mittels Extrusion und Spritzguss verarbeitet. Für die Ermittlung von Materialkennwerten wurden Prüfmuster hergestellt und deren Kennwerte bestimmt.

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