Hightechkunststoffe aus Terpentinöl

Polyamide sind wichtige Kunststoffe die unter anderem in der Automobilindustrie und bei der Herstellung von Kleidung verwendet werden. Diese Kunststoffe werden momentan meist auf Erdölbasis hergestellt. Die wenigen grünen Alternative, die es auf dem Markt gibt (wie zum Beispiel die Verwendung von Rizinusöl) stehen oft in Flächenkonkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion und sind in der Herstellung oft deutlich teurer als die herkömmlichen Varianten. Sie können sich deshalb gegenüber den Erdölprodukten nur durchsetzen, wenn sie sich durch besondere Eigenschaften hervorheben. Ein Forschungsteam der Fraunhofer-Gesellschaft und der Technischen Universität München hat jetzt eine völlig neue Polyamid-Familie entwickelt, die spezielle Fähigkeiten besitzt und sich aus einem Nebenprodukt der Zelluloseproduktion herstellen lässt.

Der biogene Ausgangsstoff, (+)-3-Caren lässt sich aus dem bei der Zelluloseindustrie als Nebenprodukt anfallenden Terpentinöl mit verhältnismäßig geringem Aufwand herausdestillieren. Er ist aus zwei aneinanderhängenden Ringen aufgebaut. Einer der Ringe wird so modifiziert, dass er sich unter der Bildung von Polymeren öffnen lässt. Anstelle einer linearen Polymerkette, wie bei gewöhnlichen Polyamiden, entsteht so eine Kette, die viele kleine Ringe und weitere Seitengruppen trägt. Dadurch werden dem Polymer neue Eigenschaften verliehen.

So weist das Polymer zum Beispiel eine hohe Temperaturbeständigkeit auf. Die innovativ erzeugten Polyamide werden bei höheren Temperaturen weicher als die konkurrierenden Erdölprodukte. Auch lassen sich die neuen Verbindungen sowohl transparent als auch teilkristallin herstellen. Das vergrößert ihre Einsatzmöglichkeiten zusätzlich.

Die Synthese erfolgt in einem „Topf“, also einem Reaktionsbehälter. Das ermöglicht eine Reduzierung der Kosten und einen zusätzlichen Gewinn der Nachhaltigkeit. Zudem wurde das verwendete Terpentinöl bislang zumeist verheizt. Die Verwendung des Öls als Ausgangsstoff für Kunststoff stellt demnach eine enorme Wertsteigerung dar.