Prof. Dr. Klaus Buchholz
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31.08.2003

Es wurden neue Polymere für Kleb- und Dichtstoffe durch radikalische Polymerisation hergestellt. Als Bausteine wurde das preisgünstig kommerziell verfügbare Glucono-en-lacton (GEL) sowie Vinyl-Fettsäuren aus technisch verfügbaren Fettsäuren bzw. die im Teilvorhaben 1 hergestellte Itaconsäure eingesetzt. GEL wurde mit verschiedenen Comonomeren (Vinyllaurat, Itaconsäure, Itaconsäureanhydrid, Dimethylitaconat, Vinylbutylester, Vinyldecanoat und ?stearat,) umgesetzt. Die synthetisierten Polymere sind Polyvinylsaccharide, die sich von den bisher bekannten Polyvinylsacchariden dadurch unterscheiden, dass der Zuckerbaustein integraler Bestandteil der Polymergrundkette ist.Durch Variation der Zusammensetzung, der Polymerisationsparameter oder durch nachfolgende Teilhydrolyse wurden, in Abhängigkeit von den jeweiligen Ergebnissen der anwendungsorientierten Tests beim Industriepartner im Teilvorhaben 4, die Eigenschaften der hergestellten Polymere in weiten Grenzen variiert werden. Die zuckerbasierten Monomere wurden ebenso wie die Polymere eingehend charakterisiert. Das Copolymer, das aus dem Zuckerbaustein GEL und dem Fettsäurevinylester der Laurinsäure, hergestellt wurde wies die besten klebenden Eigenschaften auf. Das Comonomer ist sehr kostengünstig am Markt verfügbar. Daher sind für anwendungstechnische Zwecke größere präparative Ansätze (im kg-Maßstab) durchgeführt worden. Weiterhin wurden Ansätze mit diesen Komponenten systematisch variiert, um die optimalen Reaktionsbedingungen und die Zusammensetzung der Copolymeren zu ermitteln. Eine Reihe von Proben wurden hergestellt und dem industriellen Kooperationspartner im Teilvorhaben 4 für anwendungstechnische Untersuchungen übergeben. Diese Tests ergaben, dass die Eigenschaften zwar besser sind als bei anderen Zucker-basierten Polymeren, jedoch noch nicht ausreichend sind im Vergleich zu kommerziellen Produkten.

Ziel des Verbundprojekts sind neue Bindemittelsysteme für den Einsatz in Klebstoffen und Dichtmitteln. Als Grundkomponenten werden u.a. Itaconsäure, Fettsäuren, 1,3-Propandiol und verschiedene Zuckerderivate verwendet, die zu Polyestern und Polyacrylaten umgesetzt werden. Es werden lineare Polymere synthetisiert und Möglichkeiten zur Ausbildung von vernetzten Strukturen durch Einsatz von geeigneten mehrfach funktionellen Monomeren geprüft. Bei der Formulierung der Klebstoffe werden für die weiteren Bestandteile Lösemittel, Weichmacher und Klebrigmacher keine organischen Verbindungen auf petrochemischer Basis eingesetzt. Das Projekt soll in Zusammenarbeit mit der FAL, der TU Braunschweig und der Fa. AURO Pflanzenfarben AG, Braunschweig, durchgeführt werden. Im Teilvorhabens 2 die Synthese von neuen Polymeren durch radikalische Polymerisation. Als Bausteine werden Derivate von Glucose bzw. Gluconolacton, Itaconsäure oder Vinyl-Fettsäuren eingesetzt. Die Eigenschaften der Polymere können durch die Wahl der Comonomere, durch die Variation deren Mengenverhältnisse sowie durch anschließende Teilhydrolyse beeinflußt werden. Die hergestellten Polymere werden chemisch-physikalisch sowie bezüglich ihrer Eignung als Bindemittel in Kleb- und Dichtstoffen charakterisiert. Weitere anwendungstechnische Tests an diesen Verbindungen werden im Rahmen des Teilvorhabens 4 beim Industriepartner durchgeführt.