Chemisches Recycling von Composites

Anbieter zum Thema

Dörken Coatings GmbH & Co. KG

GGB Heilbronn GmbH

trivid GmbH

Fraunhofer - Einrichtung für Polymermat. & Composite PYCO

Die viele Typen umfassende Klasse der Polyurethane (PUR) bietet aufgrund ihrer chemischen Struktur sowohl thermoplastische als auch duromere Kunststoffe. Beide Varianten lassen sich chemisch zersetzen und die daraus resultierenden Produkte (wie etwa Polyole) als Ausgangkomponenten für neues Polyurethan einsetzen.

Erste Anlage zur Herstellung von Polyolen aus Weich-Polyurethanschaumstoffen in Betrieb genommen

Die zur Rampf-Gruppe gehörige Rampf Ecosystems in Pirmasens hat im April letzten Jahres die weltweit erste Anlage zur industriellen Herstellung von Polyolen aus Weich-Polyurethanschaumstoffen mit einer Kapazität von 3500 t/a in Betrieb genommen [2]. Dieses Konzept lässt sich auch auf Hart-Polyurethane, wie sie aktuell verstärkt in Composites eingesetzt werden, übertragen. Die maximale Dauereinsatztemperatur von Polyurethanen liegt zwischen 120 und 130 °C, wodurch sie für Hochleistungsanwendungen, wie sie zum Beispiel in der Luftfahrt gefordert werden, nur bedingt geeignet sind.

Epoxide hingegen zeigen höhere Dauergebrauchstemperaturen. Duromere Epoxide werden daher unter anderem auch für hochbelastete Composites im Flugzeugbau eingesetzt. Epoxide lassen sich prinzipiell chemisch nicht ohne Weiteres zersetzen. Es wurden allerdings einige 2K-Epoxide mit „Sollbruchstellen“ in der Harz- beziehungsweise Härterkomponente entwickelt, die ein chemisches Recycling ermöglichen: So wurden von der Gruppe um McElhanon bereits Epoxidschäume mit einer Glasübergangstemperatur von 70 bis 85 °C entwickelt, die in 90 °C heißem Butanol aufgelöst werden können [3]. Die kalifornische Firma Connoratech hat einen unter dem Warenzeichen Recyclamine vertriebenen Härter entwickelt, der chemisch recycelbare, vernetzte Epoxide ermöglicht, die eine Glasübergangstemperatur von 80 °C besitzen [4].

Recycling läuft unter extrem milden Bedingungen

Das Recycling läuft allerdings unter extrem milden Bedingungen (12 h, 50 °C in einer Ethanol/Wasser-Mischung mit 5 % Essigsäure) ab, sodass ein Einsatz in Bereichen mit starker Medieneinwirkung, wie im Automotive- oder Flugzeugbereich, einer kritischen Prüfung bedarf. Zudem begrenzt die niedrige Glasübergangstemperatur den Einsatz stark.

Polycyanurate sind eine weniger bekannte Klasse von Hochleistungspolymeren mit einer Reihe herausragender Eigenschaften, wie etwa hohen Glasübergangstemperaturen bis zu 400 °C, hoher intrinsischer Flammfestigkeit und geringer Rauchgasentwicklung. Sie wurden ursprünglich in den 1960er Jahren als Leiterplatten-Basismaterialien entwickelt.

(ID:39906310)