API src

Found 6 results.

Teilvorhaben 2: Synthese

Das Projekt "Teilvorhaben 2: Synthese" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Worlèe-Chemie G.m.b.H., Werk Lauenburg durchgeführt. Das Projektziel ist die Erweiterung der Nutzung von biotechnologisch hergestellter Itaconsäure im Bereich Polymerharze für Lackanwendungen. Die einzelnen Teilprojekte decken die Wertschöpfungskette, ausgehend von der Funktionalisierung der Itaconsäure über die Poly- bzw. Copolymerisation zu Lackharzen, deren Formulierung zu Beschichtungsstoffen bis hin zur Applikation und Charakterisierung der Gebrauchseigenschaften, ab. In diesem Teilprojekt sollen Itaconsäurederivate radikalisch zu Acrylat- bzw. Methacrylatanaloge für beschichtungstechnische Applikationen copolymerisiert und deren Werkstoff- und Verarbeitungseigenschaften ermittelt werden. Unter Verwendung von Itaconsäure werden zusätzlich auch Synthesewege zur Herstellung von Polyesterpolyolen erarbeitet, die dann in einem zweiten Schritt weiter zu UV-vernetzbaren PU-Dispersionen oder PU-Itaconatdispersionen konvertiert werden. Diese lassen sich durch die verbleibenden Doppelbindungen photochemisch vernetzen und erhalten damit eine zusätzliche Vernetzungsdichte, die zu einer höheren Härte für Möbel- oder Parkettlacke führt bzw. zu einer verbesserten Witterungsbeständigkeit für Außenlacke. Die beschriebenen Harztypen stellen somit eine Alternative zu den sehr modernen acrylatbasierten, wasserverdünnbaren UV-vernetzenden Lacken dar. Neben der Entwicklung der Syntheserouten wird in diesem Teilprojekt für ausgewählte Harze auch die Möglichkeit eines Scale-up in 100 kg Maßstab erprobt. Hierbei soll die Machbarkeit einer späteren industriellen Nutzung untersucht werden. Eine besondere Herausforderung ist der feste Aggregatzustand der Itaconsäure im Vergleich zu der niedrigviskosen Acryl- bzw. Methacrylsäure. Dies erfordert eine Entwicklung einer adaptierten Produktionstechnik. Auf Basis der Projektergebnisse soll ein geeignetes Verfahren zur Gewinnung von itaconsäurebasierende Dispersionsharze realisiert werden.

Teilvorhaben 1: Entwicklung neuer Polyesterpolyole und Polyurethandispersionen

Das Projekt "Teilvorhaben 1: Entwicklung neuer Polyesterpolyole und Polyurethandispersionen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bayer MaterialScience AG durchgeführt. Ziel des vorliegenden Projektes ist es, Polyurethan- Dispersionen für Klebstoffe zu erarbeiten, die mindestens 50% biobasierten Anteil (bezogen auf Festkörper) enthalten, bei signifikant, d.h. mindestens 25% reduziertem Carbon Footprint und die vergleichbare oder bessere Anwendungseigenschaften aufweisen als herkömmliche Produkte auf petrochemischer Basis. Anwendungen sollen in den Bereichen Automobil, Möbel und Schuh liegen. Hauptkomponenten (neben Wasser), aus denen die Klebstoffdispersionen bestehen, sind Polyurethane, bestehend aus Isocyanaten und Polyesterpolyolen, wobei die Eigenschaften des Polyurethans im Wesentlichen durch die Polyesterpolyolkomponente bestimmt werden. Polyesterpolyole werden heute kommerziell aus erdölbasierten Diolen und Dicarbonsäuren hergestellt. Biobasierte Substitute sind nur begrenzt oder in, im Vergleich zu petrochemischen Rohstoffen, abweichender Qualität vorhanden. Vor diesem Hintergrund müssen neue Rezepturen für den Einsatz biobasierter Rohstoffe entwickelt werden. ThermoBiK ist auf 3 Jahre angesetzt. Aus biogenen Dicarbonsäuren und Diolen werden kristallisierende Polyesterpolyole zum Einsatz in Polyurethan-Dispersionsklebstoffen hergestellt. Zu diesem Zweck müssen folgende Aspekte systematisch geprüft werden: 1. die technische Machbarkeit, 2. die wirtschaftliche Darstellbarkeit und 3. die ökologische Darstellbarkeit. Dabei ist experimentell herauszufinden, ob bereits erhältliche biogene Diole und Dicarbonsäuren genügen.

Teilvorhaben 7: Untersuchungen zu Polyurethansystemen

Das Projekt "Teilvorhaben 7: Untersuchungen zu Polyurethansystemen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von RAMPF Eco Solutions GmbH & Co. KG durchgeführt. Im Verbundvorhaben LIGNOPLAST entwickeln 5 Forschungseinrichtungen und 8 Industrieunternehmen innovative Verfahren zur Herstellung aromatischer Synthesebausteine aus verschiedenen Lignintypen und deren Anwendung in Klebstoff-, Lack-, Polyurethan- und Epoxidsystemen. Als Rohstoffe werden unterschiedliche technische Lignine aus der Zellstoffproduktion, wie z.B. Kraft-Lignin und Lignine aus 'Bioraffinerieverfahren' (Organosolv-Lignin oder Hydrolyse-Lignine, die als Reststoffe der enzymatischen oder sauren Verzuckerung anfallen) eingesetzt. Die gewünschten Synthesebausteine werden durch hydrolytischen Abbau der makromolekularen Struktur der Lignine und anschließende chemische und enzymatische Funktionalisierung gewonnen. Die Struktur der Synthesebausteine wird dabei so gezielt angepasst, dass neue Klebstoff-, Lack-, Polyurethan- und Epoxidsysteme formuliert werden können. Diese werden in Musterwerkstoffen und -bauteilen eingesetzt, welche anwendungstechnisch charakterisiert und mit konventionellen Systemen verglichen werden. Über die gesamte Prozesskette findet eine ökonomische und ökologische Bilanzierung sowie abschließend eine Konzeptentwicklung für eine industrielle Umsetzung statt. RAMPF Ecosystems entwickelt, analysiert und optimiert Polyesterpolyole und Polyurethansysteme auf Basis funktionalisierter Ligninspaltprodukte. Hierzu werden Polyesterpolyole zur Herstellung von PUR-Hartschäumen aus Ligninspaltprodukten entwickelt und Ligninspaltprodukte direkt in Systemen getestet.

Teilvorhaben 1: Grundlagenforschung

Das Projekt "Teilvorhaben 1: Grundlagenforschung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut durchgeführt. Das Projektziel ist die Erweiterung der Nutzung von biotechnologisch hergestellter Itaconsäure im Bereich Polymerharze für Lackanwendungen. Die einzelnen Teilprojekte decken die Wertschöpfungskette, ausgehend von der Funktionalisierung der Itaconsäure über die Poly- bzw. Copolymerisation zu Lackharzen, deren Formulierung zu Beschichtungsstoffen bis hin zur Applikation und Charakterisierung der Gebrauchseigenschaften, ab. In diesem Teilprojekt sollen Itaconsäurederivate radikalisch zu Acrylat- bzw. Methacrylatanaloge für beschichtungstechnische Applikationen copolymerisiert und deren Werkstoff- und Verarbeitungseigenschaften ermittelt werden. Unter Verwendung von Itaconsäure werden zusätzlich auch Synthesewege zur Herstellung von Polyesterpolyolen erarbeitet, die dann in einem zweiten Schritt weiter zu UV-vernetzbaren PU-Dispersionen oder PU-Itaconatdispersionen konvertiert werden. Diese lassen sich durch die verbleibenden Doppelbindungen photochemisch vernetzen und erhalten damit eine zusätzliche Vernetzungsdichte, die zu einer höheren Härte für Möbel- oder Parkettlacke führt bzw. zu einer verbesserten Witterungsbeständigkeit für Außenlacke. Die beschriebenen Harztypen stellen somit eine Alternative zu den sehr modernen acrylatbasierten, wasserverdünnbaren UV-vernetzenden Lacken dar. Die Nutzung von Comonomeren auf Basis von z.B. Fettsäurederivaten und biotechnologisch hergestellten Synthesebausteinen ist ebenfalls vorgesehen, wodurch der Anteil an nachwachsenden Rohstoffen in der Grunddispersion zusätzlich erhöht wird. Die Eigenschaften der neu entwickelten Lackharze werden schließlich mittels anwendungstechnischen Prüfungen von Basisformulierungen bestimmt. Mit dem angestrebten Konzept, Itaconsäure für die Synthese von Acrylatanalogen zu nutzen, erweitern sich die Möglichkeiten nachwachsender Rohstoffe für die Herstellung von biogenen Lackharzen bzw. Lackformulierungen erheblich.

Teilvorhaben 3: Anwendungstechnische Untersuchungen

Das Projekt "Teilvorhaben 3: Anwendungstechnische Untersuchungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Jowat SE durchgeführt. Lösemittelfreie, wasserbasierte Dispersionsklebstoffe werden bei der Herstellung einer Vielzahl von Konsumgütern eingesetzt. Produzenten in den Schwerpunktbereichen Automobil, Möbel und Schuh verwenden dabei typischerweise einzeln an Werkstoffe und Fertigungsverfahren angepasste, thermoaktivierbare Klebstoffformulierungen. Hauptkomponenten (neben Wasser), aus denen die Klebstoffdispersionen bestehen, sind Polyurethane aus Isocyanaten und Polyesterpolyolen wobei die Eigenschaften des Polyurethans im Wesentlichen durch die Polyesterpolyolkomponente bestimmt werden. Polyesterpolyole werden heute kommerziell aus erdölbasierten Diolen und Dicarbonsäuren hergestellt. Zwingende Eigenschaft der Polyesterpolyole für die oben beschriebenen Anwendungsfelder ist eine gute Kristallisation, da nur dann die erforderliche Thermoaktivierbarkeit der Polyurethandispersionen erzielt werden kann. Mittels Thermoaktivierung wird die bei Raumtemperatur nichtklebrige Schicht klebfähig. Projektziel ist die Entwicklung neuer kristalliner Polyesterpolyole, darauf aufgebauter thermoaktivierbarer Polyurethandispersionen und darauf basierender Klebstoffformulierungen; die Entwicklung soll sich dabei an der bereits bestehenden Verfügbarkeit nachwachsender Rohstoffe orientieren bzw. an der Möglichkeit der wirtschaftlichen Herstellung. Formulierung der von BAYER entwickelten neuen Rohstoffe als Bindemittel in PU Dispersionen. Rezepturentwicklung mit Hilfe statistischer Versuchsplanung und Formulierungsroboter.

Teilvorhaben 2: Anwendungstechnische Untersuchungen

Das Projekt "Teilvorhaben 2: Anwendungstechnische Untersuchungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Henkel AG & Co. KGaA, Unternehmensbereich Klebstoff-Technologien (Adhesive Technologies) durchgeführt. Lösemittelfreie, wasserbasierte Dispersionsklebstoffe werden bei der Herstellung einer Vielzahl von Konsumgütern eingesetzt. Produzenten in den Schwerpunktbereichen Automobil, Möbel und Schuh verwenden dabei typischerweise einzeln an Werkstoffe und Fertigungsverfahren angepasste, thermoaktivierbare Klebstoffformulierungen. Hauptkomponenten (neben Wasser), aus denen die Klebstoffdispersionen bestehen, sind Polyurethane aus Isocyanaten und Polyesterpolyolen wobei die Eigenschaften des Polyurethans im Wesentlichen durch die Polyesterpolyolkomponente bestimmt werden. Polyesterpolyole werden heute kommerziell aus erdölbasierten Diolen und Dicarbonsäuren hergestellt. Zwingende Eigenschaft der Polyesterpolyole für die oben beschriebenen Anwendungsfelder ist eine gute Kristallisation, da nur dann die erforderliche Thermoaktivierbarkeit der Polyurethandispersionen erzielt werden kann. Mittels Thermoaktivierung wird die bei Raumtemperatur nichtklebrige Schicht klebfähig. Im einfachsten Fall würde man die für die Klebstoffformulierungen benötigten Diole und Dicarbonsäuren auf petrochemischer Basis durch identische Substanzen biobasierten Ursprungs substituieren. Allerdings ist zum heutigen Stand der Technik eine 1:1 Substitution aufgrund mangelnder Verfügbarkeit benötigter biobasierter Einsatzstoffe am Markt nicht oder nur vereinzelt möglich. Dadurch wird man gezwungen, auf ähnliche Diole oder Dicarbonsäuren auszuweichen. Allerdings ändern sich im Regelfall dann die Klebeeigenschaften der resultierenden Klebstoffformulierung. Projektziel ist die Entwicklung neuer kristalliner Polyesterpolyole, darauf aufgebauter thermoaktivierbarer Polyurethandispersionen und darauf basierender Klebstoffformulierungen; die Entwicklung soll sich dabei an der bereits bestehenden Verfügbarkeit nachwachsender Rohstoffe orientieren bzw. an der Möglichkeit der wirtschaftlichen Herstellung.

1