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27.11.2018 | Verbindungstechnik | Nachricht | Onlineartikel

Wasserbasierte PUD-Klebstoffe mit biobasierter Polyol-Komponente

Autor:
Dr. Hubert Pelc

Die Unternehmen Covestro, Jowat und Henkel haben in einem Gemeinschaftsprojekt Polyurethan-Dispersionsklebstoffe (PUD) mit einem biobasierten Anteil von über 50 Prozent entwickelt. Rein technisch könnten sie die herkömmlichen Klebstoffe in den Anwendungsbereichen Holz, Möbel und Automobil ohne große Anpassungen ersetzen.


Lösemittelfreie, wasserbasierte Polyurethan-Dispersionen (PUD) kommen als Klebstoffe in vielen Produkten zum Einsatz. Sie bestehen aus einer Urethan- und einer Polyesterpolyol-Komponente. Im Projekt gelang es den Forschern, die Polyesterpolyole auf Basis nachwachsender Rohstoffe herzustellen: Bernsteinsäure, Sebacinsäure, 1,3-Propandiol und 1,4-Butandiol eigneten sich als Monomere. Die so hergestellten PUD-Klebstoffe hatten einen biogenen Kohlenstoffanteil von insgesamt über 50 Prozent und wiesen in den Anwendungsbereichen Holz, Möbel und Automobil technische Kennwerte nahe am Marktstandard auf. Für biobasierte Schuhklebstoffe besteht allerdings noch Optimierungsbedarf.

Verringerter CO2-Footprint

Im Rahmen des Kooperationsprojektes konnte sogar am Beispiel eines Polyesters die biobasierte Herstellung bis in den Produktionsmaßstab demonstriert werden. „Einer kommerziellen Umsetzung stehen eigentlich nur noch die Rohstoffkosten im Wege. Sie sind bei den biobasierten Chemikalien aktuell noch höher als bei den fossilen Pendants. Mittelfristig können sich diese Preise jedoch angleichen“, erklärt Projektleiter Dr. Martin Melchiors von Covestro. Dann bestünden durchaus gute Marktchancen, denn nicht zuletzt haben die Bio-Klebstoffe Vorteile im Hinblick auf den Klimaschutz, wie  eine Berechnung des Fraunhofer-Instituts für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT) belegt: Demnach haben die biobasierten PUDs einen um mehr als 25 Prozent verringerten CO2-Footprint im Vergleich zu herkömmlichen fossilbasierten PUDs.

Einheimische Rohstoffe

Bei seiner Suche nach einem Ersatz für Erdöl in Klebstoffen legte das Forscher-Team Wert darauf, überwiegend einheimische Rohstoffe zu nutzen, um künftige neue Abhängigkeiten von Exportländern zu vermeiden. Alle im Vorhaben verwandten Biochemikalien lassen sich – zum Teil biotechnologisch – aus den nachwachsenden Rohstoffen Lignocellulose, Stärke, Saccharose, Rizinusöl und Glycerin herstellen, die beispielsweise Bestandteile von Holz, Pflanzensamen oder Mais sind beziehungsweise  bei der Biodieselproduktion anfallen. Von diesen Rohstoffen wird nur das Rizinusöl aus einer nicht in Europa wachsenden Pflanze, dem Wunderbaum, gewonnen.

Das Vorhaben „Thermoaktivierbare Bio-Klebstoffe (ThermoBIK)" wurde vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) über den Projektträger Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR) gefördert.

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Die Hintergründe zu diesem Inhalt

2018 | OriginalPaper | Buchkapitel

Kunststoffe

Quelle:
Dubbel

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