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11.02.2020 | Biowerkstoffe | Nachricht | Onlineartikel

Hochleistungs-Polyamide aus biogenen Reststoffen hergestellt

Autor:
Thomas Siebel
1 Min. Lesedauer

Eine neue Familie von Polyamiden lässt sich im One-Pot-Verfahren aus einem Nebenprodukt der Zelluloseproduktion herstellen. Die Biopolymere sind temperaturbeständiger als ihre erdölbasierten Pendants.

Wissenschaftler der TU München (TUM) und des Fraunhofer-Instituts für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik (IGB) haben eine neue Polyamid-Familie entwickelt, die sich aus einem Nebenprodukt der Zelluloseproduktion herstellen lässt. Sie werden nach Angaben der Wissenschaftler erst bei höheren Temperaturen weich als die konkurrierenden erdölbasierten Polyamide. Zudem lässt sich während der Synthese steuern, ob man ein transparentes oder teilkristallines Polyamid erhält.

Reststoff als Rohstoff

Der biogene Ausgangsstoff für die Herstellung des Polyamids ist (+)-3-Caren. Die Verbindung lässt sich aus Terpentinöl – ein Nebenprodukt und Reststoff der Zelluloseindustrie – mit verhältnismäßig geringem Aufwand in hoher Reinheit herausdestillieren. (+)-3-Caren ist aus zwei aneinander hängenden Ringen aufgebaut. Die Wissenschaftler modifizierten nun den einen Ring so, dass er sich unter Aneinanderreihung vieler Moleküle, also unter Bildung von Polymeren, öffnen lässt. Der zweite Ring bleibt dabei jeweils erhalten. So entsteht anstelle einer linearen Polymerkette wie bei gewöhnlichen Polyamiden eine Kette, die viele kleine Ringe und weitere Seitengruppen trägt.

Die Synthese läuft als One-Pot-Verfahren in einem einzelnen Reaktionsbehälter ab, wodurch sie vergleichsweise kostengünstig ist. Die Gesamtausbeute des Prozesses liegt derzeit noch bei 25 Massenprozent. Die Wissenschaftler erwarten jedoch, dass sich das Verfahren durch eine Skalierung potenziell noch effizienter gestalten ließe.

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