03/02/2015

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IKT: Prozessfähige Biokunststoffe - Aufbereitung als Schlüssel zum Erfolg

Das Interesse an Biokunststoffen hat in den letzten Jahren stetig zugenommen. Mit intensiver Forschung, Weiterentwicklung und Optimierung werden verschiedene biobasierter Kunststoffe in ihren Verarbeitungs- und Gebrauchseigenschaften mit den konventionellen Massenkunststoffen weitestgehend vergleichbar und dank sinkender Preise zunehmend konkurrenzfähig.

Ein Forschungsprojekt am IKT beschäftigt sich mit der Modifizierung des handelsüblichen, kostengünstigen Biokunststoffs Polylactid (PLA). Ziel ist es, die Schmelzefestigkeit und Schmelzedehnbarkeit kostengünstig zu erhöhen, damit das Material geschäumt werden kann. Über eine Reaktion mit multifunktionellen Kupplungsreagenzien in einem reaktiven Extrusionsprozess wird der Biokunststoff chemisch modifiziert, wodurch PLA mit hohem Molekulargewicht und erhöhter Schmelzefestigkeit hergestellt wird, welches mittels Schaumextrusion zu geschlossenzelligen PLA-Schäumen verarbeitet wird.

Das Strangablegeverfahren ist eine in den Medien viel diskutierte Technologie des 3D-Druckens, welches Filamente als Halbzeuge verarbeitet. Sollen Biokunststoffe hierfür eingesetzt werden, müssen Biopolymere und Zusatzstoffe auf einem Dopppelschneckenextruder zuerst aufbereitet und modifiziert werden, um die erwünschten Eigenschaften zu erzielen.

Biokunststoffe auf PHB-Basis werden zukünftig als adäquater Ersatz für Polypropylen und Polyethylen angesehen. Bei spritzgegossenen Serienanwendungen spielt die Kristallisationsgeschwindigkeit eine große Rolle. Jedoch die niedrige Kristallisationsgeschwindigkeit von Biokunststoffen auf PHB-Basis und die starke Nachkristallisation machen sie für das Spritzgießen unwirtschaftlich. Am IKT wird deren Kristallisationskinetik genauer untersucht und die Kristallisationsgeschwindigkeit durch Einsatz von Nukleierungsmitteln beschleunigt.

Diese und weitere aktuelle Forschungsaktivitäten werden im Rahmen des 24. Stuttgarter Kunststoffkolloquiums vorgestellt.

Weitere Informationen:
www.stuttgarter-kunststoffkolloquium.de, www.ikt.uni-stuttgart.de

24. Stuttgarter Kunststoffkolloquium, 25.-26. Februar 2015, Stuttgart

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