Bioökonomie International 2017: CO2toCoat – CO2-switchable bio-based polymer resins for coating applications; TV: Synthesis of bio-based CO2-switchable materials

Polymerharze werden in großen Mengen als Bindemittel in einer Vielzahl von alltäglichen Anwendungen als Lacke, Klebstoffe und Druckfarben eingesetzt. Sie spielen aber auch eine entscheidende Rolle in neuen Technologien, wie z.B. Leichtbau oder UV-härtende Materialien für die additive Fertigung. Die meisten dieser Harzmaterialien werden derzeit aus petrochemischen Rohstoffen hergestellt. Darüber hinaus werden solche Materialien meisten so entwickelt, dass sie sehr dauerhaft sind. Das hat aber wiederum zur Folge, dass das Recycling oft nicht möglich ist. Außerdem sind die wenigsten Materialien bioabbaubar. Um diese Probleme anzugehen sollen in diesem Projekt neuartige biobasierte Bindemittel entwickelt werden, die durch die Verwendung des unbedenklichen chemischen Schalters CO2, bzw. Kohlensäure von einer wasserlöslichen in eine wasserunlösliche Form überführt werden können. So sollen zum ersten Mal wasserlösliche Formulierungen entwickelt werden, die nach Anwendung komplett wasserunlöslich werden. In der letzteren Form soll das Bindemittel allen gängigen Anforderungen entsprechen, die an konventionelle Lacke und Druckfarben gestellt werden. Zusätzlich sollen diese Materialien aufgrund der Reversibilität der Reaktion wieder am Ende ihrer Produktlebenszeit in eine wasserlösliche Form übertragen werden können und so eine verbesserte Rezyklierbarkeit aufweisen. Als biobasierte Ausgangstoffe sollen kommerzielle nachwachsende Bausteine eingesetzt werden. Diese Materialien sollen im nächsten Schritt in CO2-schaltbare Polymermaterialien überführt werden. Neben den wissenschaftlichen Zielen wird ein weiterer Schwerpunkt auf die Ausweitung der Zusammenarbeit der kanadischen und deutschen Forschungspartner gelegt. Dafür sind Forschungsaufenthalte von Doktoranden und Studenten geplant.