Vom Molekül zum Material - biobasierte Klebstoffe

Federführendes Institut HF Institut für Holzforschung

Mehrcyclische organische Carbonate als Vernetzer für biobasierte und formaldehydfreie Klebstoffe.

Klebstoffe sind für die industrielle Produktion von großer Bedeutung und werden in nahezu jeder modernen Fertigung eingesetzt. Für die konventionelle Herstellung von Klebstoffen werden vorwiegend fossile Rohstoffe verwendet. Das Thünen-Institut für Holzforschung sucht Wege, die Petrochemikalien durch nachhaltige Rohstoffe zu ersetzen.

Hintergrund und Zielsetzung

Das Ziel des Forschungsvorhabens ist es, biobasierte und formaldehydfreie Klebstoffe herzustellen. Ausgangspunkt sind dabei nachwachsende Biopolymere, die z.B. aus Holz gewonnen werden. Mit Hilfe von cyclischen organischen Carbonaten lassen sich daraus sogenannte Duromere herstellen – das sind Kunststoffe, die nach ihrer Aushärtung nicht mehr verformt werden können. Die so erhaltenen Zwischenprodukte eignen sich, abhängig von ihrer Klebefestigkeit, für unterschiedliche Klebeanwendungen wie z.B. Holzwerkstoffe, Verpackungen und Dämmstoffe.

Vorgehensweise

Zunächst werden verschiedene mehrcyclische Carbonate synthetisiert. Diese ermöglichen die Verknüpfung vieler einzelner Moleküle zu einem höhermolekularen Netzwerk und werden deshalb auch Vernetzer genannt. In einem weiteren Schritt werden Biopolymere wie Lignin oder Kohlenhydrate durch die erhaltenen Carbonate zu Duromeren vernetzt. Abschließend erfolgen Klebstoffprüfungen auf Zugfestigkeit, Zugscherfestigkeit und Wasserbeständigkeit sowie ein Vergleich mit konventionellen Klebstoffsystemen.