Abbaubare Kunststoffe aus Abfallprodukten
Ein Forscherteam der Makromolekularen Chemie an der Uni Bayreuth zeigt, wie sich Bausteine aus Schwefelabfällen zu neuen nachhaltigen Polymeren kombinieren lassen.
Elementarer Schwefel, ein Abfallprodukt der Erdölraffination, stellt eine vielversprechende Möglichkeit für die Synthese, also die Verbindung von Elementen zu neuen Stoffen, von abbaubaren Materialien dar. Prof. Dr. Alex Plajer, Juniorprofessor für Makromolekulare Chemie zeigt mit seinem Team in einem jüngst in der Fachzeitschrift Angewandte Chemie erschienen Artikel, dass an sich inkompatible Bausteine für die Verwertung von Schwefelabfällen doch kombinierbar sind.
Der Zweck dieser Forschung liegt in der Entwicklung neuer und nachhaltiger Polymere. Dafür sollen industrielle Abfallprodukte genutzt werden, in diesem Fall Schwefel, das bei der Erdölraffination entsteht. Die neue Art der Bausteinkombination des Bayreuther Wissenschaftler-Teams erlaubt es, einfachen Schwefel mit Propylenoxid, einem in der Industrie bereits häufig verwendeten Baustein zu kombinieren. Vorher ging das nicht, weil sie nicht kompatibel waren. Dies könnte den Zugang zu neuen Materialien ermöglichen, die die thermischen und mechanischen Eigenschaften von Standard-Kunststoffen besitzen, zusätzlich aber abbaubar sind.
Ein detailliertes Verständnis für neue Kunststoffe und deren Funktionen zu entwickeln und gleichzeitig Schwefelabfall wiederverwenden, das ist die Idee hinter der Forschung von Prof. Dr. Alex Plajer und Cesare Gallizioli. „Schwefelabfälle entstehen bei der Erdölraffination in großen Mengen“, erklärt Prof. Dr. Alex Plajer, Juniorprofessor für makromolekulare Chemie an der Universität Bayreuth. „Diesen Schwefel haben wir nun in unserer Forschung so reagieren lassen, dass neue Kunststoffe entstehen.“
Durch die neue Reaktionsmethode entstehen Materialien, die aus langen Ketten bestehen. „Hinzu kommt aber die Möglichkeit, diese Ketten einfach miteinander zu verknüpfen“, sagt Plajer. Diese bleiben nicht nur abbaubar, sondern haben auch spezielle Eigenschaften, wie zum Beispiel, dass sie das Licht gut brechen.
„Wir zeigen in unserem Artikel, wie man durch genaues Verstehen der Abläufe verschiedene Stoffe kombinieren kann, die normalerweise nicht gut zusammenpassen, um Schwefelabfall sinnvoll zu nutzen“, so Plajer. „Kurz gesagt, wie bereits in der Industrie gängige Bausteine verpartnert werden können, um daraus einen neuen Kunststoff zu erstellen, der einfacher recycelt werden kann.“
Die Forschung wurde gemeinsam mit Dr. Peter Deglmann, BASF SE, und Prof. Dr. Helmut Schlaad, Professor für Polymerchemie an der Universität Potsdam vorangetrieben. Unterstützt wurde sie vom Fonds der chemischen Industrie im Verband der chemischen Industrie e.V.
© Universität Bayreuth | Cesare Gallizioli, Doktorand bei Prof. Dr. Alex Plajer, zeigt den Schwefel, mit dem im Bayreuther Labor gearbeitet wird.
