Von Medizintechnik bis zum Sportartikel – biokompatible und nachhaltige Kunststoffe

Polyurethan ist ein Tausendsassa: Diese Kunststoffklasse wird als Schaumstoff für Matratzen genutzt wie auch als Verpackungsmaterial, als elastisches Material für Sportartikel, als Dichtungsmaterial, Lack, Klebstoff, Bauschaum und noch viel mehr. Selbst in der Medizintechnik findet das Material Einsatz – etwa in Form von Schläuchen für intravenöse Katheter.

Forscherinnen und Forscher aus den Fraunhofer-Instituten für Angewandte Polymerforschung IAP, für Chemische Technologien ICT, für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM und für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT gehen nun neue Wege, um diese Kunststoffklasse nachhaltig und ohne Verwendung toxischer Materialien herzustellen.

Üblicherweise verwendet man für die Herstellung von Polyurethanen ein Baukastensystem aus drei Komponenten: Isocyanate, Kettenverlängerer und Polyole. Die Produkteigenschaften lassen sich über Rezeptur und Prozessparameter sehr genau steuern. Das Produkt entsteht innerhalb weniger Minuten – dies ist auf die hohe Reaktivität der Isocyanate zurückzuführen. Das Manko: Isocyanate sind toxisch und sensibilisierend, können also Allergien und Asthma auslösen. Die Europäische Chemikalienagentur EChA hat daher eine Beschränkung beschlossen: Ab 2023 dürfen nur noch speziell dafür geschulte Personen mit Formulierungen arbeiten, die mehr als 0,1 Prozent Isocyanat enthalten.