Schwefelatome eines Molekülbaukastens, die aus dem neuen Biokunststoff sb-PLA hergestellt wurden.
Fraunhofer IAP
Bislang sind Produkte aus dem Biokunststoff Polymilchsäure (PLA) nicht sehr formstabil. Gemeinsam mit Praktikern aus der Industrie haben Forscher nun zwei neue PLA-Typen entwickelt – und ihnen marktfähige Eigenschaften verliehen.
Polymilchsäure (PLA) ist ein Biokunststoff, der zwar bereits in Alltagsprodukten wie Kinderspielzeug eingesetzt wird, jedoch bislang nicht wirklich am Markt überzeugen konnte. Hinderlich ist etwa seine geringe Warmformfestigkeit, die bei 60 Grad Celsius liegt. Verantwortlich dafür ist die Zusammensetzung: PLA besteht zu 96 bis 98 Prozent aus rechtsdrehenden Milchsäureeinheiten, wie sie im Joghurt vorkommen. Der Rest sind linksdrehende Milchsäureeinheiten, die zufällig über die Ketten verteilt sind.
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Forscher und Entwickler des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Polymerforschung (IAP) in Potsdam-Golm sowie der Uhde Inventa-Fischer GmbH haben nun in einem vom Ministerium für Wirtschaft und Europaangelegenheiten des Landes Brandenburg und der EU geförderten Projekt zwei neue PLA-Typen entwickelt: Typ 1 nennt sich c-PLA und besteht zu 100 Prozent aus rechtsdrehenden Milchsäureeinheiten, die wie Perlen auf einer Schnur angeordnet sind. Der zweite Typ heißt sb-PLA und besteht aus zwei Sorten Perlenschnüren, die entweder 100 Perlen rechts- oder 100 Perlen linksdrehender Milchsäureeinheiten umfassen. „Die beiden Schnüre sind immer abwechselnd miteinander verbunden“, sagt Antje Lieske, Polymerforscherin im IAP.
Schlagzäh, formstabil und gut verarbeitbar
In einem zweiten Schritt wurden die beiden neuen PLA-Typen bei der Linotech GmbH durch spezielle Zusätze schlagzäh gemacht. Und in einem dritten, dem abschließenden Schritt im Forschungsprojekt, wurde bei der Hesco Kunststoffverarbeitung GmbH das Testobjekt, ein Schwefelatom aus einem Lehrbaukasten der Cornelsen Experimenta, aus beiden PLA-Typen hergestellt und geprüft – mit Erfolg: Schlagzähmodifizierte c- und sb-PLA-Typen sind bis 75 Grad Celsius bzw. 90 Grad Celsius formstabil und kristallisieren schneller als herkömmliches PLA. Das sb-PLA lässt sich zudem nahezu ebenso gut verarbeiten wie der aktuell verwendete erdölbasierte Kunststoff Acrylnitril-Butadien-Styrol, kurz ABS.