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10.06.2016 | Werkstoffe | Nachricht | Online-Artikel

Forscher entwickeln selbstheilenden Autolack aus Maisstärke

verfasst von: Angelina Hofacker

2 Min. Lesedauer
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Aus Naturmaterial und mit Selbstheilungskräften: Saarbrücker Wissenschaftler wollen einen umweltfreundlichen Autolack aus Maisstärke entwickeln, der oberflächliche Mikrokratzer von selbst repariert.

Im Forschungsprojekt "Selbstheilende Fahrzeuglacke auf Basis von Cyclodextrin-Polyrotaxanen" arbeiten die Wissenschaftler der Universität des Saarlandes mit den Forschern des INM -Leibniz-Institut für Neue Materialien zusammen. Für die netzartige Struktur der neuen Lacke verwenden die Forscher ringförmige Abkömmlinge der Maisstärke, sogenannte Cyclodextrine. Diese werden wie Perlen auf mikroskopische Kunststofffäden aufgefädelt, berichten die Materialexperten. In den so entstehenden sogenannten Polyrotaxanen seien die Perlen auf dem Faden frei beweglich, und sollen durch "sperrige Stoppermoleküle" am Abfädeln gehindert werden. Über eine chemische Reaktion werden die Fäden anschließend über die Perlen miteinander vernetzt. "Das entstehende Netzwerk ist beweglich und elastisch wie ein Strumpf", veranschaulicht Gerhard Wenz, Professor für Organische Makromolekulare Chemie an der Universität des Saarlandes. Nach einem oberflächlichen Lackkratzer kleide das Material die Lücke wieder aus und der Kratzer verschwinde binnen weniger Tage.

Herstellungsverfahren ohne Lösungsmittel

"Das Besondere an unserem Ansatz ist die gute Umweltverträglichkeit", sagt Wenz. "Die Cyclodextrine sind ein Naturmaterial, welches bereits industriell aus Maisstärke gewonnen wird. Wir wollen die chemischen Reaktionen nur in Lösungsmitteln durchführen, die unbedenklich für die Gesundheit sind." Zwar sei das Grundprinzip solcher Lacke schon aus Japan bekannt - sie ließen sich jedoch bislang nur mit teuren Ausgangsmaterialien und hochgiftigen Lösungsmitteln herstellen. Das geplante Herstellungsverfahren soll ein klimafreundliches Produkt ohne Schadstoffemissionen bereitstellen, sagt Wenz, das auch von der Kostenseite überzeugen soll. Er wisse, dass es für die Anwendung im großen Stil nicht genügt, kleine Mengen im Labor zu erzeugen. Vielmehr müssten Verfahrenstechniken entwickelt werden, mit denen sich die Lacke in einer Pilotanlage im Kilogrammmaßstab herstellen lassen.

Auch das erfolgreiche Upscaling reiche nicht alleine für eine industrielle Anwendung aus. "Die Lacke müssen die Anforderungen der Automobilindustrie erfüllen. Dazu werden wir umfangreiche Testverfahren durchführen", sagt Carsten Becker-Willinger, Leiter des Programmbereichs Nanomere am INM in Saarbrücken. Neben der Entwicklung wirtschaftlicher Applikationsverfahren, wie die Sprühtechnik über Roboter, seien umfangreiche Verkratzungs-, Klima- und Bewitterungstests geplant. Sie sollen den Beweis erbringen, dass die Lacke im Sinne der Automobilhersteller einsetzbar sind und die Kratzer auch wirklich innerhalb weniger Tage ausheilen. Bei all diesen Testreihen sollen Becker-Willinger zufolge die üblichen ISO-Richtlinien der Lackindustrie berücksichtigt werden.

Für die nächsten drei Jahre wird das Forschungsprojekt im Rahmen der Fördermaßnahme VIP+ mit insgesamt 1,1 Millionen Euro vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert.

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