Forschung

© Kevin Sabel

Synthese von biomassebasierten Verbindungen für den Flammschutz

Ohne spezielle Ausrüstung sind organische Materialien wie Papier oder Textilien mit wenigen Ausnahmen als entflammbar oder leicht entflammbar eingestuft. Fast 20 % der Brandfälle in Wohnhäusern und ca. 50 % der Todesfälle sind von Papier, Holz und Textilien als zuerst entzündete Materialien verursacht.

In Zusammenarbeit mit dem DWI ist das Ziel die Entwicklung und Bereitstellung eines biobasierten, hocheffizienten, toxikologisch unbedenklichen und ökonomisch günstigen Flammschutzmittels auf der Basis von Phosphazen-Polyphenol-basierten Cyclomatrix-Polymeren. Für die Synthese der Polyphenol Monomere werden biomassebasierte aromatische Aldehyde oder Carbonsäuren wie Vanillin oder Gallussäure eingesetzt. Diese werden anschließend mit Hilfe von heterogenen Säurekatalysatoren wie Zeolithen umgesetzt.

 

Synthese von biomassebasierten Verbindungen für PVC-Materialien

PVC-Produkte bestehen entweder aus sogenanntem Hart-PVC oder Weich-PVC. Typische Produkte aus Weich-PVC sind Kabelummantelungen, technische Textilien einschließlich Kunstleder, Dach- und Dichtungsbahnen sowie der Kfz-Unterbodenschutz. Um die spezifischen Eigenschaften der Erzeugnisse aus Weich-PVC einstellen zu können, müssen dem an sich harten und spröden Kunststoff PVC bestimmte Additive, vor allem ein relativ großer Anteil geeigneter Weichmacher, zugesetzt werden. Als Weichmacher für PVC werden gegenwärtig hauptsächlich so genannten Phthalate, verwendet. Aufgrund einer möglichen gesundheitsbeeinträchtigenden Wirkung sind bereits im Jahr 2005 sechs Phthalate, für die Verwendung in Spielzeug und Babyartikeln verboten worden. Eine Lösung des Problems könnte die Evaluierung und Anwendung von Furancarbonsäure-estern und ähnlichen Substanzen eröffnen, weil diese Verbindungen eine im Vergleich zu den Phthalaten ähnliche Molekülarchitektur und Polarität aufweisen. Vorteile dieser Verbindungen sind eine nachhaltige Produktion, eine höhere Komptabilität mit PVC und die toxikologische Unbedenklichkeit.

Forschungsschwerpunkt

• Synthese von biomassebasierten Bisphenol-Derivaten als molekulare Bausteine für Polyphosphazen-Synthesen
• Synthese von biomassebasierten Difuran-Derivaten für die Verwendung als Weichmacher in PVC-Materialien
• Untersuchung von Zeolith-Materialien auf die Struktur -und Säureeigenschaften und Analyse der Struktur-Aktivitätsbeziehung