Pflanzenbasierte Systeme

Hintergrund der Forschung ist die weltweit gestiegene Nachfrage nach innovativen Technologien zur Ressourcenschonung und Emissionsreduzierung bei der Industrielackierung. Als Basis für die Polyurethane dienten verschiedene pflanzliche Öle und deren Derivate wie Methylester, Fettsäuren sowie andere nachwachsende Rohstoffe. Vorteile dieser „grünen“ Alternativen sind, dass sie einfach verfügbar, biologisch abbaubar und preisgünstig sind sowie eine geringe Umweltbelastung darstellen. Die Wissenschaftler erarbeiteten verschiedene Methoden, um die Rohstoffe in die gewünschten Polyole und Isocyanate umzuwandeln. Darüber hinaus lag der Fokus auf der Herstellung verschiedener PUR-Beschichtungen und der Untersuchung der möglichen Applikationsverfahren. Ein Beispiel war die Synthese von Polyester- Polyolen durch katalytische Epoxidierung von Sojaöl, gefolgt von einer Ringöffnungsreaktion mit Hilfe von biobasierter Ölsäure. Die Herstellung der Polyurethan-Beschichtung erfolgte durch Reaktion der produzierten Polyole mit Hexamethylendiisocyanat in Dipenten als biogenes Lösemittel. Um die Anwendbarkeit der so hergestellten Beschichtungen in der Lackindustrie zu gewährleisten, wurden umfangreiche Tests der Oberflächeneigenschaften durchgeführt und mit denen konventioneller, erdölbasierter Polyurethanlacke verglichen. Zur Strukturaufklärung des epoxidierten Sojaöls und der Polyester-Polyole kamen Analysetechniken wie die FTIR-Spektroskopie und die Kernspinresonanzspektroskopie zum Einsatz. Als Ergebnis konnte festgestellt werden, dass die Oberflächen der Bio-Polyurethane sehr gute optische und mechanische Eigenschaften aufwiesen – vergleichbar mit denen der konventionellen PUR-Beschichtungen – sowie eine höhere Korrosionsbeständigkeit.