Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe Ein Projektträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft

 

Projektverzeichnis - Details

Verbundvorhaben: Saccharosefolgechemie II: Teilvorhaben 6: Technische und wirtschaftliche Optimierung der Synthese von Saccharid-Monomeren und -Polymeren als Basis für die industrielle Produktion und technische Anwendung

Anschrift
Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig - Institut für Makromolekulare Chemie
Hans-Sommer-Str. 10
38106 Braunschweig
Kontakt
Prof. Dr. J. Klein
Tel: +49 531 3917325
E-Mail: j.klein@tu-bs.de
FKZ
22014399
Anfang
01.04.2000
Ende
31.10.2003
Ergebnisdarstellung
Im Vorhaben wurden Vinylsaccharide synthetisiert, die als Monomere in Polymerisationen mit ungesättigten Bausteinen eingesetzt wurden. Es wurden zwei Wege zu Vinylsacchariden untersucht: einerseits die Umsetzung von aminierten Sacchariden mit ungesättigten Kopplungsbausteinen und andererseits die Umsetzung von Sacchariden mit Vinylalkohol. Insgesamt gesehen sind Maleinamido-Saccharide die geeignetsten Monomere für die Polymersynthesen. Es wurden daher überwiegend Copolymerisationen von Maleinamido-Sacchariden untersucht. Daneben ist auch die Umsetzung von Sacchariden mit Vinylalkohol ein guter Syntheseweg zu Monomeren für Polymerisationen. Der Schwerpunkt lag bei der Entwicklung polymerer Produkte, die für spezielle Anwendungen konzipiert und synthetisiert wurden. Neben diesem Ziel werden auch noch das Polymerisationsverhalten, die Abhängigkeit von den Bedingungen sowie die Copolymerisierbarkeit mit unterschiedlichen kommerziellen Comonomeren untersucht. Maleinamido-Saccharidmonomere und andere Monomere wurden mit verschiedenen Vinyl-Comonomeren umgesetzt. Nachdem die Gruppe der Vinylamide als potentielle Copolymerisationspartner ermittelt werden konnte, wurde untersucht inwiefern es Unterschiede im Copolymerisationsverhalten bezüglich der verschiedenen Vinylamide gibt. Vinylacetamid erwies sich hinsichtlich der Ausbeuten und des Polymerisationsgrads als am besten. Das Vorhaben realisierte erstmals die Synthese einer Vielzahl unterschiedlicher Polymere/Copolymere und erlaubte so detaillierte anwendungstechnische Untersuchungen von Saccharidpolymeren auf Basis von Amino-Zuckern. Einige der dargestellten Copolymere sind am Institut für Lacke und Farben Magdeburg bzw. bei der Fa. Degussa Bauchemie getestet worden. Es ergaben sich zwar gute Eigenschaften als Dispergiermittel, jedoch keine Vorteile gegenüber Konkurrenzprodukten im Baubereich.
Aufgabenbeschreibung
Das Vorhaben soll die Untersuchungen aus dem Vorläuferprojekt "Strukturanalyse von Polymeren und deren Assemblies auf der Basis strukturprägender Bausteine in linearen Makromolekülen", FKZ 95NR161-F, fortführen. Dabei konnten verschiedene, von der Südzucker AG bereitgestellte Aminopolyole auf der Basis von Glucose, Maltose, Isomaltose und Isomaltotriose in polymerisierbare Monomere überführt und eine ganze Reihe unterschiedlicher Vinylpyrrolidon- bzw. Acrylamidcopolymere hergestellt werden. Obwohl der Anteil der Kohlenhydrat-Monomere nur 1-3 Mol-% am Polymer beträgt, so zeigen die Produkte doch signifikant veränderte Eigenschaften. In dem geplanten Forschungsvorhaben steht nun folgerichtig die Überführung dieser ermutigenden Laborergebnisse in technische Anwendungen im Mittelpunkt. Dabei soll das zweistufige Herstellverfahren für die verknüpfungsfähigen Monomere vereinfacht und auch der Einsatz von Glucosamin oder N-Methylglucamin zur Einsparung des Verfahrensschritts der reduktiven Aminierung geprüft werden. Im Vorhaben werden dann Vinylsaccharide synthetisiert, die als Monomere in Polymerisationen mit ungesättigten Bausteinen eingesetzt werden. Die hergestellten Vinylsaccharid-Polymere werden dann auf ihre Eignung als Dispergiermittel, insbesondere in der Bauchemie untersucht.

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