Die Situation

PVC ist ein günstiger, aber spröder Kunststoff, der die Grundlage für unzählige Produkte bildet, die eigentlich weich sein sollen, wie zum Beispiel Kunstleder für Jacken, Polstermöbel, LKW-Planen oder elastische Bodenbeläge. Bislang werden zumeist erdölbasierte Phthalate verwendet, um die Geschmeidigkeit zu erreichen. Abgesehen von der Endlichkeit des Rohstoffes Rohöl, stehen einige Phthalate auch als extrem gesundheitsschädigend in Verruf.

Das Projekt

Das DWI-Leibniz-Institut für Interaktive Materialien hat nun in Zusammenarbeit mit dem Lehrstuhl für heterogene Katalyse und Technische Chemie am Institut für Technische und Makromolekulare Chemie der RWTH Aachen (ITMC) und dem FILK - Forschungsinstitut für Leder und Kunststoffbahnen nachhaltig produzierbare Alternativen zu Phthalaten erforscht, die auf der Grundlage von Furandicarbonsäure und ihren Derivaten hergestellt werden. Verschiedene Furan-Weichmacher wurden auf ihr Leistungs- und Anwendungspotenzial untersucht und ihre Eignung als Ersatz für die bekannten Phthalate bewertet. 11 furan- und tetrahydrofuranbasierte Weichmacher wurden für die Untersuchungen hergestellt. Das DWI hat die Substanzen hinsichtlich ihres Einflusses auf die thermischen und mechanischen Eigenschaften von PVC geprüft und ausgewählte Kandidaten wurden am FILK für die Herstellung von Weich-PVC-beschichteten Textilien und Kunststoffbahnen erprobt. Es konnten 2 Varianten als potenzieller Phthalatersatz in PVC-basierten Textilbeschichtungen identifiziert werden und durch Untersuchungen bestätigt.

Der Nutzen für den Mittelstand

Die im Projekt durchgeführten Arbeiten reichen von chemischer Produktion über Materialcharakterisierungen bis zu Anwendungsuntersuchungen im kleintechnischen Maßstab. Insgesamt ergibt sich so eine breite Wissensbasis für verschiedene Industriezweige entlang der Wertschöpfungskette. So wurden neue Ansätze für spezifische Weich-PVC-Anwendungen aufgezeigt. Die PVC-verarbeitende Industrie in Deutschland ist vorwiegend mittelständisch geprägt und mit ihren hochwertigen Produkten für andere Branchen wie das Bauwesen, den Fahrzeugbau oder die Landwirtschaft wichtig. Die nachhaltige Herstellung der dafür benötigten biobasierten Weichmacher mit einer Jahresproduktion in Höhe von knapp 20.000 Tonnen kann von kleinen und mittelständischen Chemikalienherstellern übernommen werden

Ansprechpartner

Dr. Jens Köhler

koehler@dwi.rwth-aachen.de

+49 241 80 264 38

Fördergeber

Finanzielle Förderung über das Forschungskuratorium Textil als Mitglied der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungseinrichtungen (AiF) aus Haushaltsmitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) 20013 BG.