Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe Ein Projektträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft

 

Projektverzeichnis - Details

Übergangsmetallkatalysierte Polymerisation neuartiger biogener Monomere

Anschrift
Hochschule Emden/Leer
26723 Emden
Constantiaplatz 4
Kontakt
Prof. Dr. Mark Rüsch gen. Klaas
Tel: +49 4921 807-1522
E-Mail: ruesch.gen.klaas@hs-emden-leer.de
FKZ
22026212
Anfang
01.09.2013
Ende
15.11.2016
Aufgabenbeschreibung
Ziel des Projektes ist die Entwicklung und Optimierung neuer Synthesen zur Herstellung biobasierter Polymerer. Ein wesentlicher Schwerpunkt liegt auf der direkten Polymerisation von pflanzlichen Ölen wie hochölsäurereiches Sonnenblumenöl oder erucasäurereiches Rapsöl sowie der daraus erhältlichen ungesättigten Fettsäuren und der Fettsäurederivate wie Ester oder Alkohole. Das Projekt soll damit zur stofflichen chemischen Nutzung von nachwachsenden Rohstoffen – insbesondere von Fetten und Ölen, aber auch von Itaconsäure und –derivaten – beitragen. Ziel ist es zum einen, hochqualifizierten Nachwuchs auf dem Gebiet der organischen Synthesechemie auf Grundlage nachwachsender Rohstoffe auszubilden, zum anderen, neue biogene Monomere und Polymere bereitszustellen und gleichzeitig die Prinzipien einer nachhaltigen, ökoeffizienten Chemie und Produktion zu berücksichtigen. Es ist geplant, die Arbeiten im Vorhaben organisatorisch und personell in drei Arbeitspakete einzuteilen: /// 1. Herstellung neuer Monomere durch Isomerisierung von Fettsäuren/Fettsäureestern und durch selektive Veresterung von Itaconsäure /// 2. Übergangsmetallkatalysierte Polymerisation von Modellsubstanzen und von in AP 1 hergestellten Monomeren /// 3. Analyse und Charakterisierung der in AP 2 hergestellten Polymere
Ergebnisdarstellung
Im Rahmen des Projektes wurden für verschiedene Itaconsäureester, beim Umsatz der Itaconsäure mit gesättigten und ungesättigten Fettalkoholen sowie anderen biogenen Alkoholen (z. B. Zimtalkohol, Fufurylalkohol), industriell nutzbare Synthesewege unter Nutzung konventioneller und biokatalytischer Methoden ermittelt. Anschließend erfolgte der Einsatz dieser Itaconsäureester in radikalisch initiierten Homo- und Copolymerisationen. Dabei erwiesen sich die Itaconsäuredi(2-ethylhexyl)- und Itaconsäuredioleylester als gute Weichmacher, ähnlich den Phthalaten. Aufgrund der möglichen Einpolymerisierung der Ester könnte das oft bestehende Weichmacher-Migrations-Problem so gelöst werden. Auch konnten in diesem Projekt erstmals nativ innenständige ungesättigte Fettsäureester mit Hilfe eines Kombinationskatalysators (Isomerisierung und Polymerisierung) im Eintopfverfahren mit Ethylen in einer Copolymerisation eingesetzt werden. Das so erhaltene hochverzweigte Polyethylen mit Esterseitenketten ist möglicherweise auch als Haftvermittler einzusetzen. Dabei ist anzumerken, dass dieses Verfahren neben Ölsäuremethylester in technischer Qualität, auch mit hochölsäurereichen Pflanzenölen erfolgen kann.

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