Das Projekt "Entwicklung von neuen strukturdefinierten bioabbaubaren Klebstoffen und Bindemitteln auf Basis biotechnisch und chemisch erzeugter Grundstoffe aus hexosehaltigen nachwachsenden Rohstoffen, insbesondere Bioraffinerierohstoffen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Potsdam, Institut für Organische Chemie und Strukturanalytik durchgeführt. Das FuE-Vorhaben beinhaltet die Synthese von neuen, strukturdefinierten bioabbaubaren Klebstoffen und Bindemitteln auf Basis nachwachsender Rohstoffe. Hauptsynthesekomponenten sind Hydroxylcarbonsäuren, Oxocarbonsäuren, Betaine, Polyole und ungesättigte Strukturen wie Acrylate, die durch einfache Konversion aus nachwachsenden Rohstoffen zugänglich sind. Im Schwerpunkt sollen Copolymerisationen von 2-Hydroxyethylacrylat mit Dilactid und Rinöffnungspolymerisationen von 2-Hydroxyethylmethacrylat mit Butyrolacton durchgeführt werden. Diese Komponenten sollen in geeignete polymere Strukturen, die mit Carboxyl- und Hydroxyl-Gruppierungen funktionalisiert sind und olefinische Endgruppen besitzen, umgewandelt werden. Das Ziel ist, Klebstoffe und Bindemittel herzustellen, deren Hafteigenschaften durch die funktionellen Gruppen gezielt einstellbar sind. Dabei liegt das Hauptaugenmerk darauf, durch geeignete Kombination der Synthesekomponenten die Eigenschaften der polymeren Materialien gezielt in Richtung Wasserlöslichkeit speziell für Anwendungen im kosmetischen Bereich zu entwickeln. Schwerpunkte waren die Synthese von geeigneten Polymeren und anwendungstechnische Untersuchungen. Es wurden verschiedene Polymere auf Basis von Milchsäure, Carnitin und Acrylaten (z. B. Hydroxyethylacrylat - HEMA) hergestellt und die Synthesen optimiert. Von diesen Polymeren wurden insbesondere Poly-(L-Carnitin) und Poly-(D,L-Milchsäure/HEMA) anwendungstechnisch im Hinblick auf einen potentiellen Einsatz in Haarpflegemitteln untersucht. Dabei konzentrierten sich die Untersuchungen beim industriellen Partner, der Fa. Wella, auf die Löslichkeiten in Wasser und Alkohol, die Verarbeitbarkeit in Stylings, Shampoos und Kuren sowie die Kämmkraft. Insgesamt konnten positive Ergebnisse bei diesen anwendungstechnischen Untersuchungen festgestellt werden. Da die ersten Ergebnisse mit den Testchargen positiv waren, soll ein Folgevorhaben auf die Herstellung größerer Mengen an Polymeren als Komponenten für Haarpflegemittel für anwendungstechnische Untersuchungen bei der Fa. Wella fokussiert werden. Die Polymersynthesen sollen im Hinblick auf eine preiswerte und einfache Verfahrensführung optimiert werden. Das Forschungsinstitut Bioaktive Polymersysteme (biopos) e.V. wird die Arbeiten im Folgeprojekt FKZ 01NR174 fortsetzen (Laufzeit: 01.01.2002 bis 30.09.2003).
Das Projekt "Oberflächenaktive Kombinationsprodukte aus epoxidierten Fettderivaten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Wuppertal, Fachbereich C, Lehrstuhl Kommunikation und Management chemischer Prozesse in der Industrie durchgeführt. Neuartige oberflächenaktiven Kombinationsprodukten aus epoxidierten Fettderivaten, natürlichen Hydroxycarbonsäuren und Polyolen werden in einer Art 'Baukastensystem' weiter umgesetzt, die entstandenen Additionsprodukte physikochemisch als auch anwendungstechnisch in Bezug auf den Einsatz als Tenside und Emulgatoren in der Reinigungs- und kosmetischen Industrie untersucht. Im Idealfall sind die Zielverbindungen ohne Lösungsmitteleinsatz in nur einem Reaktionsschritt zugänglich (green chemistry), bestehen vollständig aus nachwachsenden Rohstoffen und sind zudem biologisch abbaubar. Als Rohstoffquellen sollen bevorzugt ölsäurebasierende Systeme eingesetzt werden. Folgende Arbeitspakete sind definiert: Herstellung von Additionsprodukten unterschiedlicher Molekulargewichte auf Basis unterschiedlicher polarer (Hydroxycarbonsäuren, Polyole) sowie lipophiler Komponenten (Fettsäuren, Fettsäureester, Triglyceride). Aufbau eines ökologisch und ökonomisch geeigneten Syntheseprozesses, Untersuchung des Syntheseprozesses beim scale up und Entwurf eines Prozess-Designs zur Herstellung der oben genannten Tenside und Emulgatoren. Die Additionsprodukte sollen analytisch und physikochemisch charakterisiert und auf die Anwendung als Tenside und Emulgatoren untersucht werden. Auf Basis der Struktur-Wirkungsbeziehungen sollen gezielte Produkte durch Modifikation der Lipidfragmente und der polaren Komponente dargestellt werden.