Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe Ein Projektträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft

 

Projektverzeichnis - Details

Naturfaserverstärkte Verbundwerkstoffe mit duroplastischer, oleochemisch basierter Matrix

Anschrift
Henkel AG & Co. KGaA - TTR-Fettchemie
Henkelstr. 67
40589 Düsseldorf
Kontakt
Horst Sulzbach
Tel: +49 211 797 9863
E-Mail:
FKZ
22020897
Anfang
01.08.1998
Ende
31.07.2001
Ergebnisdarstellung
Das ursprünglich anvisierte Ziel, die Entwicklung von Polymerbausteinen auf Basis von pflanzlichen Fetten und Ölen, konnte weitgehend erreicht werden. Allerdings ist damit die industrielle Nutzung der entwickelten Materialien noch nicht gewährleistet. Auf der Suche nach innovativen Materialien hat Cognis ein neues Marktsegment gefunden und kann auf entsprechende Kundenwünsche angemessen reagieren. Im Vorhaben wurden mehrere Grundsysteme untersucht. Als oleochemische Bestandteile wurden maleinierte Triglyceride, epoxidierte Öle, Polyole und aminierte Fette verwendet. Zur Vernetzung dieser Monomere und zum Einbau harter Molekülsequenzen sind petrochemische Reagenzien notwendig. Auf der Basis bestehender Harz/Härtersysteme und in Anbetracht der vielen Kombinationsmöglichkeiten wurden ein Screening vorgenommen und die Entwicklungen darauf basierend begonnen. Die Harzsysteme wurden bei Cognis zunächst im Labormaßstab entwickelt. Nach der Optimierung konzentrierten sich die Arbeiten auf drei Systeme, die in einer Pilotanlage erst im 100 kg-Maßstab und dann im 4 m³ Reaktor hergestellt wurden. Beim Partner, der DLR, wurden diese Systeme bei der Herstellung von Verbundwerkstoffen nach unterschiedlichen Technologien getestet. Die entwickelten TRIBEST®-Harze sind nach üblichen Verfahren verarbeitbar. Mit Aushärtetemperaturen zwischen 70 und 160 °C können Aushärtezeiten zwischen 30 Minuten und 30 Sekunden eingestellt werden. An den Verbundsystemen wurden umweltrelevante Untersuchungen hinsichtlich Verbrennung, Kompostierung und rohstofflichem Recycling durchgeführt. Im Berichtszeitraum wurde eine Anzahl von Anwendern in verschiedenen Bereichen bemustert. Obwohl die Entwicklungen auf reges Interesse stießen, steht einem kommerziellen Einsatz meist noch eine notwendige Optimierung der Harzsysteme zum Anpassen an bestehende Herstellverfahren im Wege. Diese Anpassung kann Cognis bei großen Mengen entsprechend der Kundenwünsche realisieren.
Aufgabenbeschreibung
Ziel des Vorhabens ist es naturfaserverstärkte Kunststoffe mit oleochemisch-duroplastischer Matrix herzustellen. Dabei sollen besonders die technische Herstellbarkeit der Produkte sowie deren anwendungsorientierte Endeigenschaften berücksichtigt werden. Ausgehend von heimischen Pflanzenölen sollen durch möglichst geringen chemischen Aufwand geeignete Matrices hergestellt werden, die in Preis und Leistung petrostämmigen Matrices entsprechen bzw. übertreffen. Diese Matrices sollen entsprechend den unterschiedlichen Verwendungszwecken nach verschiedenen Verfahren zu NFKs verarbeitet werden. Das Vorhaben wird zusammen mit der DLR durchgeführt werden. Folgende Arbeitsschritte sollen bearbeitet werden: Sammeln von Anforderungsprofilen bei potentiellen Verwendern (Henkel), Herstellen von oleochemisch basierten Matrixmaterialien im Labormaßstab bzw. Optimierung (Henkel), Herstellung der Verbundwerkstoffe im Labor (DLR), Untersuchungen zur Faser-Matrix-Haftung (Henkel), Prüfung der Werkstoffe auf deren physikalisch-technischen Eigenschaften (DLR), Herstellung der Matrixkomponenten im Technikum (Henkel), Herstellung von Produktmustern bei potentiellen Anwendern,

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