Epoxidharz. Forschende der Universität Graz entwickeln ein vollständig recycelbares, biobasiertes Epoxidharz, das die Kunststoffindustrie verändern könnte, wird gehofft.
Wissenschaftler:innen der Karl-Franzens-Universität Graz ist laut einer Aussendung ihrer Uni ein Durchbruch gelungen, der zum Gamechanger für die ganze Kunststoffindustrie werden könnte: Sie haben einen vollständig recycelbaren, biobasierten Epoxid-Kunststoff entwickelt. Dies ist – so die Hoffnung – eine Innovation mit großer Tragweite, denn schließlich werde dieses sehr robuste Leichtbaumaterial in zahlreichen Produkten verwendet, von Skateboard-Rampen, bis zu Autos, Booten, Flugzeugen und sogar Windkraftanlagen. Das Problem der dafür bisher verwendeten handelsüblichen Epoxid-Produkte: Sie basieren auf fossilem Erdöl und sind bisher nicht recycelbar. Das stelle ein erhebliches Nachhaltigkeitsproblem dar.
Die neue Entwicklung
Das Team rund um Univ.-Prof. Katalin Barta Weissert vom Institut für Chemie der Uni Graz hat nun eine Lösung für diese Herausforderung gefunden: Einen Epoxidharz-Duroplast, der ausschließlich aus nachwachsenden Rohstoffen gewonnen wird und vollständig recycelbar ist, heißt es. Die Ergebnisse der Studie wurden in der Fachzeitschrift Science publiziert („Closed-loop recyclability of a biomass-derived epoxy-amine thermoset by methanolysis“, Katalin Barta et al.).
Dort beschreibt das Team seine Strategie, bei der drei spezifische erneuerbare Bausteine verwendet werden, darunter das charakteristische Diamin, das die Barta-Gruppe zuvor aus holzbasiertem Lignin gewonnen hat. Durch präzises Mischen dieser Bestandteile entsteht laut den Angaben ein Kunststoff, dessen Stabilität und Haltbarkeit den Produkten auf Erdölbasis gleichkommen. Der Vorteil: Das Material löse sich leicht in Methanol auf, wodurch alle ursprünglichen Bausteine wiedergewonnen werden können. Dadurch war es möglich, erfolgreich recycelbare Glasfaser- und Holzfaserverbundwerkstoffe herzustellen, die in den Bereichen nachhaltiger Transport, Bau und Biomedizin Anwendung finden können.
„Ein Impuls für biobasierte Produkte“
„Unsere Lösung könnte ein echter Impuls für biobasierte Produkte und die Kreislaufwirtschaft sein. Das oberste Ziel ist dort die Verwendung erneuerbarer Rohstoffe und die Wiederverwertbarkeit von Materialien“, so Barta: „Ich freue mich besonders über diese interdisziplinäre Herangehensweise und die fruchtbare Zusammenarbeit mit anderen Forschungsgruppen, wie jener rund um Daniel Boese, der uns mit Berechnungsstudien unterstützt hat.“ Die nächste entscheidende Phase bestehe nun darin, Partner aus der Industrie für das Projekt zu gewinnen, um wirkungsvolle Anwendungen für die Praxis zu entwickeln.