Dr. Klaus Schamel
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31.12.2016

RAMPF Polymer Solutions untersuchte im Rahmen dieses Teilprojektes die Eignung von verschiedenen Ligninen und depolymerisierten Ligninfragmenten für die Formulierung von Polyurethanen. Der Schwerpunkt lag dabei auf Weichformschäumen und Polyurethangießharzen. Es konnte gezeigt werden, dass die Feinheit und die Homogenität des Feststoffes Lignin oder der Ligninderivate (BCD-Teer) einen entscheidenden Einfluss auf das Reaktionsverhalten und die Lagerfähigkeit der Polyurethanformulierungen besitzt. Sowohl in den Schäumen als auch in den Gießharzen konnten durch Verwendung der Lignine die mechanischen Eigenschaften der Polyurethanprodukte verbessert werden. Das Kraftlignin wurde darüber hinaus zu verschiedenen Polyesterpolyolen umgesetzt. Diese Polyesterpolyole lassen sich gut in Polyurethangießmassen einarbeiten, wiesen allerdings aufgrund des hohen Molekulargewichts des Lignins, eine sehr hohe Viskosität auf.

Im Verbundvorhaben LIGNOPLAST entwickeln 5 Forschungseinrichtungen und 8 Industrieunternehmen innovative Verfahren zur Herstellung aromatischer Synthesebausteine aus verschiedenen Lignintypen und deren Anwendung in Klebstoff-, Lack-, Polyurethan- und Epoxidsystemen. Als Rohstoffe werden unterschiedliche technische Lignine aus der Zellstoffproduktion, wie z.B. Kraft-Lignin und Lignine aus "Bioraffinerieverfahren" (Organosolv-Lignin oder Hydrolyse-Lignine, die als Reststoffe der enzymatischen oder sauren Verzuckerung anfallen) eingesetzt. Die gewünschten Synthesebausteine werden durch hydrolytischen Abbau der makromolekularen Struktur der Lignine und anschließende chemische und enzymatische Funktionalisierung gewonnen. Die Struktur der Synthesebausteine wird dabei so gezielt angepasst, dass neue Klebstoff-, Lack-, Polyurethan- und Epoxidsysteme formuliert werden können. Diese werden im Teilvorhaben bei der Entwicklung von Polyurethansystemen für Gießharze in Musterwerkstoffen und -bauteilen eingesetzt, welche anwendungstechnisch charakterisiert und mit konventionellen Systemen verglichen werden. Über die gesamte Prozesskette findet eine ökonomische und ökologische Bilanzierung sowie abschließend eine Konzeptentwicklung für eine industrielle Umsetzung statt.