Axel Borcherding
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30.08.2001

Im Verbundprojekt wurden vier Strategien entwickelt und evaluiert: 1. Protein als Füllstoff 2. Kovalent gebundenes Protein 3. Kautschuk-Protein-Blend 4. Viscoelastisches Protein Das Teilprojekt der Continetal AG beinhaltete den Einsatz der unterschiedlichen Proteinderivate in Kautschukmischungen zur Aufklärung der Wechselwirkungen zwischen Protein- und Compoundeigenschaften sowie die Validierung der Laborergebnisse in Reifenversuchen. Schwerkpunkt der FuE-Arbeiten der Continental AG war die Entwicklung der o.g. 1. Strategie zum Einsatz von pflanzlichen Proteinen und Proteinderivaten als Füllstoff. Im Ergebnis des Projekts wird aufgezeigt, dass beim Einsatz von Proteinen als Füllstoff ein deutliches Potential zur Eigenschaftsverbesserung aufweisen. Als Vorzüge werden aufgezeigt: - ein niedriges bzw. verringerte Molekulargewicht, - eine Partikelgröße und Konfektionierung (Proteinderivate), die eine gute Verteilbarkeit in der Kautschukmischung gewährleistet, und - die Herkunft aus nachwachsenden Rohstoffen (Raps, Lupine). Die Proteine werden als nicht verstärkende Füllstoffe klassifiziert. Eine Anbindung der Proteine mit unterschiedlichen Kopplungsreagenzien kann die Aktivität erhöhen. Beim Auftragnehmer DMV Internatinal Nutritionals (vormals Nupron Proteinwerk) wurden geeignete Protein-Hydrolysate hergestellt. Es wurden hierfür Prozessbedingungen entwickelt und im scale-up bis in den Technikumsmaßstab übertragen. Vielversprechende Mischungen, die in Labor und Technikum in ausreichender Menge herstellbar waren, wurden in Reifenversuche übertragen. Dabei Konte durch den Einsatz von Proteinen eine Verbesserung der Wintereigenschaften von Pkw-Reifen ohne Einbrüche im Abriebwiderstand erreicht werden. Durch begleitende Laboruntersuchungen konnten wesentliche Einflussparameter in ihrer Wirkrichtung identifiziert werden.

Im Rahmen des Verbundvorhabens sollen als Gesamtziel weitere Möglichkeiten für die Verwendung von Proteinen in technischen Anwendungen geschaffen werden. Als wissenschaftliche und technische Ziele sollen die Voraussetzungen geschaffen werden, um - das Potential von Pflanzlichen Proteinen (vorzugsweise aus Raps, Lupine, Weizen) in Laufstreifenformulierungen von Automobilreifen zu bewerten (technische Machbarkeit, wirtschaftliche Perspektive), - geeignete Derivatisierungswege zur Hydrophobierung/Vernetzung und /oder Hydrolyse von Proteinen bzw. zur Hydrophilierung von Kautschuk aufzuzeigen und sie einem industriellen Scale-up zugänglich zu machen (verfahrenstechnische Bewertung) sowie - die Anbindung derivatisierter pflanzlicher Proteine und/oder geigneter Hydrolysate an die Kautschukmatrix zu realisieren (reaktionschemische Ermittlung von Parametern zur Basispolymermodifizierung).