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Kreislauf mit F Fluor kann wiedergewonnen werden und verbessert Polyestersysteme

Quelle: Universität Bayreuth 2 min Lesedauer

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Baut man in Polyester Fluor ein, bilden sich Makromoleküle schneller, sie werden länger und das Polyester damit stabiler. Macht man das mit abbaubaren Polyestern, kann man das Fluor zurückgewinnen.

So sieht ein Knäuel von Polyesterfasern aus. Dieser Kunststoff ist chemisch sehr gut recycelbar, aber hat einige Eigenschaften, die das Anwendungsspektrum einschränken. Forscher aus Bayreuth ändern das mit dem Element Fluor, das so auch noch kreislauffähig wird.(Bild: Cordrallo)
So sieht ein Knäuel von Polyesterfasern aus. Dieser Kunststoff ist chemisch sehr gut recycelbar, aber hat einige Eigenschaften, die das Anwendungsspektrum einschränken. Forscher aus Bayreuth ändern das mit dem Element Fluor, das so auch noch kreislauffähig wird.
(Bild: Cordrallo)

Die Kunststoffe aus der Polyesterfamilie können chemisch recht einfach recycelt werden, weshalb sie heutzutage immer populärer werden, wie Forscher der Universität Bayreuth sagen. Allerdings sind Polyester verglichen mit anderen Kunststofftypen deutlich eingeschränkter, was ihre Anwendungsfelder anbelangt. Das liegt an ihren nicht für alle Möglichkeiten ausreichenden thermischen, mechanischen und chemischen Eigenschaften. Verlängert man die Polymerketten (Makromoleküle) oder erhöht man die Temperaturstabilität, können die Anwendungsmöglichkeiten ausgeweitet werden. Mit chemischen Modifikationen – etwa der Einbau weiterer Moleküle – könnten die Eigenschaften von Polyestern auch noch gezielt angepasst werden. Ein Forschungsteam aus Bayreuth hat deshalb kürzlich in Zusammenarbeit mit Kollegen aus Berlin eine neue Klasse von fluorierten Polyestern hergestellt, die sich durch das eingebaute Fluor leichter abbauen lassen als gewöhnliche Polyester, wie man erfahren darf.

Neue Chancen für Polyesteranwendungen

Nun ist es ihnen auch noch gelungen, die fluorierten Polyester weiterzuentwickeln, wodurch die recycelfreudigen Polymere mit anderen Kunststoffen besser konkurrieren können. Fluorierte Polyester seien außerdem deshalb so interessant, weil Fluor als elektronegativstes Element des Periodensystems Elektronen enorm stark anzieht. Deshalb liegt es in der Natur auch nicht elementar vor, weil es sofort mit etwas anderem reagiert. Deshalb kann man aber mit Fluor auch Materialien herstellen, die mit anderen Elementen gar nicht machbar wären, heißt es aus den Reihen der Projektbeteiligten. Im Rahmen der Forschungsarbeit stellte sich außerdem heraus, dass die Polymerisation zu langen Molekülketten nicht nur flotter abläuft, sondern dass die Ketten auch noch länger werden und sich untereinander verhaken, was die mechanische Stabilität des Kunststoffs erhöht. Außerdem können bestimmte Fluoratome selektiv durch andere chemische Bausteine ersetzt werden, womit man die Eigenschaften des Polyesters beeinflussen kann. Nicht zuletzt kann das Fluor zurückgewonnen werden, wenn sich das Polyester beim chemischen Recycling zersetzt.

Mehr zum Hintergrund dieser Polyesterforschung

Die Studie entstand als Teil des Sonderforschungsbereichs (SFB) 1349 „Fluor-Spezifische Wechselwirkungen“, der von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördert wird. Im SFB 1349 forschen 50 Promovierende und Postdocs in 22 Arbeitsgruppen der Freien Universität Berlin, der Humboldt Universität zu Berlin, der Technischen Universität Berlin, der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung, der Universität Bayreuth und der Universität Stuttgart an fluorchemischen Fragestellungen.

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