Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe Ein Projektträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft

 

Projektverzeichnis - Details

Verbundvorhaben: Einsatz von pflanzlichen Proteinen in Gummimischungen: Teilvorhaben 3: Modifizierte Kautschuke für Hybridmaterialien mit Proteinen

Anschrift
Universität Bayreuth - Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften - Chemie - Makromolekulare Chemie II
Universitätsstr. 30
95447 Bayreuth
Kontakt
Abetz
Tel: +49 921 55 3399
E-Mail:
FKZ
22004598
Anfang
01.09.1998
Ende
31.08.2001
Ergebnisdarstellung
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.
Aufgabenbeschreibung
Ziel des Teilprojektes ist die Synthese und Charakterisierung von Kautschuken (Elastomeren), welche sich für die Verarbeitung zu Kautschuk-Protein-Hybridmaterialien eignen. Es sollen verschiedene Elastomere (insbesondere Butadienkautschuk und Styrol-Butadienkautschuk) so modifiziert werden, das sie mit Proteinderivaten kovalent oder über sekundäre Wechselwirkungen (Wasserstoffbrücken oder ionische Bindungen) verknüpft werden können. Dieses Ziel soll auf zwei verschiedenen Wegen erreicht werden a) Über eine polymeranaloge Funktionierung sollen Ankergruppen in das Elastomer eingebaut werden, an welche das Proteinderivat angebunden werden kann. b) Während der Synthese der Elastomere durch Copolymerisation mit entsprechenden funktionellen Monomeren sollen Ankergruppen für die anschließende Anbindung des Proteinderivats erzeugt werden. Die Anbindung des Proteins an das Elastomer soll mit verschiedenen Methoden untersucht werden (Elektronenmikroskopie, Rheologie).

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