Projekt

Ziel des Verbundprojekts ist die Entwicklung eines Verfahrens für den Einsatz von Kohlenstoffdioxid zum Polymeraufbau. Die damit erreichte Fixierung des Treibhausgases vermeidet Emissionen und trägt zum Ressourcenschutz bei. Erfolge in dem Projekt zeigen sich vor allem in der Entwicklung von Katalysatorsystemen für die Synthese von Polycarbonat und Polyurethan sowie für die Reaktion von Epoxiden mit CO2.

CO2 ist als schädliches Treibhausgas mitverantwortlich für den Klimawandel. Die Fixierung von CO2 stellt einen möglichen Lösungsansatz zur Vermeidung von Emissionen dar. Im Rahmen des Projekts wurde die Eignung von CO2 als günstiger Rohstoff für den Aufbau polymerer Substanzen untersucht. Das Verbundprojekt hat zum Ziel, CO2 als Baustein für hochwertige Polymere nutzbar zu machen und knüpft damit an die wesentlichen Herausforderungen des Klima- und Ressourcenschutzes an.

Zunächst wurde an der Entwicklung neuer metallorganischer Katalysatorsysteme für die Synthese von Polycarbonat und Polyurethan sowie für die Reaktion von Epoxiden mit CO2 geforscht. Die hergestellten Polymere wurden im Hinblick auf ihre Materialeigenschaften untersucht. Daraus wurden mögliche Anwendungsbereiche abgeleitet. Im letzten Schritt fand eine Betrachtung der neuen Polymere unter klima- und ressourcenschonenden Aspekten im Vergleich zu konventionellen Materialien statt.

Ergebnisse:

• Die grundlegende Erforschung neuer Katalysatorkonzepte ergab zwei interessante Katalysatorsysteme: homogene Zinksysteme mit unterschiedlichen Ligandentypen und Cobalt-Salen-Katalysatoren.
• Bei den geeigneten Katalysatoren handelt es sich um homogene Systeme, mit denen höhere Aktivitäten als mit heterogenen Katalysatoren erzielt werden können.
• Die erforschten Katalysatorsysteme zeigen Potential, müssen aber weitergehend optimiert werden.
• Im Rahmen des Projekts ist es erfolgreich gelungen Terpolymere aus Propylenoxid, CO2 und anderen Epoxiden herzustellen. Diese weisen jedoch nicht die gewünschten Eigenschaften auf.
• Das CO2-Polymer Polypropylencarbonat (PPC) eignet sich in Kombination mit anderen Biopolymeren gut als Blendkomponente.
• Das PPC zeigte in ersten Untersuchungen gute Performance in Folien für Tragetaschen und Agrarfolien und eignet sich für die Verbesserung von Verpackungssystemen.
• Die Herstellung von PCC ist nur im Rahmen eines kontinuierlichen Verfahrens nachhaltig.