Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe Ein Projektträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft

 

Projektverzeichnis - Details

Stärkeester mit einstellbarer Hydrophilie

Anschrift
Friedrich-Schiller-Universität Jena - Chemisch-Geowissenschaftliche Fakultät - Institut für Organische Chemie und Makromolekulare Chemie (IOMC)
07743 Jena
Humboldtstr. 10
Kontakt
Prof. Thomas Heinze
Tel: +49 3641 948-270
E-Mail: thomas.heinze@uni-jena.de
FKZ
22012712
Anfang
01.07.2013
Ende
30.06.2016
Aufgabenbeschreibung
Ziel des Projektes ist es thermisch umformbare Stärkeester herzustellen, die als Basismaterialien für innovative Klebesysteme genutzt werden könne. Es sollen Materialien zur Verfügung gestellt werden, die sich durch thermische Prozesse zu Folien mit guter mechanischer Festigkeit verarbeiten lassen und eine definierte Hydrophilie aufweisen um als Träger für Klebstoffe zu fungieren. Dazu werden technisch relevante Synthesebedingungen erarbeitet und Recyclingstrategien für das eingesetzte Lösungsmittel und das überschüssige Reagenz. Um die gestellten Ziele zu erreichen werden umfangreiche Untersuchungen zur Synthese langkettiger Fettsäureester der Stärke in geschmolzenem Imidazol als Reagenz durchgeführt. Neben gesättigten Resten werden auch Säurereste mit Doppelbindungen eingeführt um vernetzbare Produkte zu erhalten. Alle Ester werden hinsichtlich struktureller Einheitlichkeit und thermischer Umformabarkeit untersucht. Weiterhin wird durch ein solvatochromes Verfahren die Hydrophilie der Stärkeester erforscht um eine Optimierung der Wechselwirkung mit Klebstoffen zu gewährlesiten. Mit erfolgversprechenden Derivaten müssen Experimente zur Folienherstellung durchgeführt werden. Dies wird mit einem Laborextruder realisiert. Für die so erhaltenen Folien mit definierter Hydrophilie sind materialwissenschaftliche Tests vorgesehen um ihre Eignung als Trägermaterial einzuschätzen. Ein Schwerpunkt der Arbeiten am IOMC ist die Vorbereitung des up-scalings der Synthesen
Ergebnisdarstellung
Im Rahmen des Projektes sollen durch gezielte Derivatisierung des nachwachsenden Rohstoffs Stärke thermoplastische Polymere mit steuerbaren Eigenschaften generiert werden. Durch homogene Veresterung der Stärke mit langkettigen Fettsäuren in einem neuartigen und effizienten Löse- und Reaktionsmedium wird die Hydrophilie-Hydrophobie-Balance der Stärkeester so eingestellt, dass sie als maßgeschneiderte Träger für Industrieklebesysteme nutzbar sind. Die Eigenschaften des Stärkeesters sollen durch die Wahl des Typs der Fettsäure, einfache oder mehrfache Substitution oder den durchschnittlichen Substitutionsgrad des Produktes beeinflusst werden.

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