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Natürliche Öle haben in den vergangen Jahren, nicht nur wegen der ansteigenden Preise für Mineralöle, sondern vor allem unter dem Aspekt der Nachhaltigkeit als nachwachsende Rohstoffe zunehmendes Interesse gefunden [1]. Obwohl sie sich in ihrem chemischen Aufbau als Triglyceride grundlegend von den Kohlenwasserstoffen der Mineralöle unterscheiden, können native Öle mit anwendungsspezifisch modifizierten Eigenschaftsprofilen adäquaten Ersatz für mineralische Produkte in werkstofflichen Anwendungen bieten. So liegt der Anteil von Bioschmierstoffen am Gesamtverbrauch von Schmierstoffen und Hydraulikflüssigkeiten in Deutschland bei 3,4 Prozent [2]. Die Weltagrarmärkte für Ölsaaten zeigen eine Dominanz von Sojabohnen (220 Mio. t). Bereits 1998 wuchsen in den USA 40 % der Sojabohnen und der Baumwolle mit genetisch modifizierten Pflanzen [3]. In den daraus gewonnenen Pflanzenölen ist die über die Nukleinsäuren bestimmbare genetische Herkunft nicht mehr nachweisbar. In der Europäischen Union nimmt der Anbau von Raps (15 Mio. t) eine führende Stellung ein. Eine lebhafte Nachfrage kommt hier vor allem aus dem Nahrungsmittel- und Energiebereich, die stoffliche Nutzung im Bereich der Kunststoffe spielt bislang eine eher untergeordnete Rolle. Im Non-Food-Bereich wird der größte Anteil heute in Deutschland und auch in den anderen Ländern der Europäischen Union für Kraftstoffe verwendet. Mit der EU-Richtlinie 2003/30/EG wird das Ziel verfolgt, bis zum Jahr 2010 den Anteil der Biokraftstoffe auf 5,75 % zu erhöhen [4]. Im Jahr 2005 wurden in Deutschland allein 1,7 Mio. t Biodiesel auf der Basis von Rapsöl erzeugt [5]. Weitere landwirtschaftliche Produkte mit hohem Potential als Rohstoffe für die Industrie sind beispielsweise Stärke, aber auch Fasern. Generell ist z. B. im Bereich der Fasern ein Trend zu Naturstoffen zu verzeichnen, der sich etwa in der Wiederentdeckung von Flachs und Hanf als heimische Naturfasern ausdrückt. Auch Polymere auf Basis natürlicher Rohstoffe finden immer wieder Anwendungen für Produkte aus Cellulose oder Stärke sowie Produkte auf tierischer Basis. Die natürlichen Polymere werden die künstlichen jedoch nicht verdrängen und schon gar nicht vollständig ersetzen können [6]. Produkte aus natürlichen Rohstoffen behaupten sich dann am Markt, wenn sie über gute Qualitäten verfügen, leicht herzustellen und damit preiswert sind. Gelingt es, den Kunden vom Mehrwert derartiger Materialien zu überzeugen, haben diese Produkte beträchtliches Potential am Markt, insbesondere wenn sie über besondere Eigenschaften verfügen. So tragen z. B. viele Verbraucher lieber natürliche Fasern wie Seide (tierische Basis) oder Baumwolle (pflanzliche Basis)
A method is presented to determine the concentration of the carcinogen 4,4’-diamino diphenyl methane (MDA) in polyols derived from polyurethane flexible foam solvolysis by combination of size exclusion chromatography (SEC) and gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC/MS). The first step of the method is the separation of the MDA containing fraction by SEC while the second step consists in the quantitative analysis of the MDA amount by GC/MS. Quantitation limits of the method are lower than 0.05 % MDA in the polyol samples with an accuracy of ± 12 % of the determined values.
China sent shock waves through the global recycling market last year when it announced it would no longer be accepting poor qualities of recyclable waste from foreign exporters – the so-called green fence action started in the beginning of year 2013. The answer should be a wave of innovation and investment in recycling technology tocatalyze successful recycling markets in the west. This could include more sophisticated handling and treatment techniques and more high-technology processing plants. In the case of PET from returnable bottles we developed a process of chemical recycling to produce feedstocks for several technical applications. Aromatic polyester polyols (APP) are a major class of raw materials to produce polyurethanes.
Gegenwärtig haben bei Fußbodenheizungen Kunststoffrohre aus Polyethylen (PE) oder Polypropylen (PP) Stahl- und Kupferrohre fast vollständig ersetzt. Trotz der überragenden Gebrauchseigenschaften dieser Kunststoffrohre stellen die relativ hohe Sauerstoffpermeabilität und die geringere Langzeitstabilität ein Problem dar. Sauerstoff reagiert mit den Metallwerkstoffen in den Systemkomponenten, was zu einer beschleunigten Korrosion führt, und schädigt das PE durch eine Radikal-initiierte autokatalytische Kettenreaktion. Diese Reaktion führt zu einer Versprödung des PE bis hin zur Rissbildung. Dadurch wird die Sauerstoffpermeabilität des PE zusätzlich drastisch erhöht. Das kann eine nachträglich eingebrachte Sauerstoffbarriereschicht auf Epoxidharzbasis unterbinden. Mit Hilfe der Differential Scanning Calorimetry (DSC) werden Untersuchungen zur Struktur-Eigenschaftskorrelation durchgeführt, um das Eigenschaftsprofil des Epoxidharzes zu optimieren. Variiert werden das Harz-Härter-Verhältnis, die Zusammensetzung des Harz- und Härter-Systems, einschließlich eines reaktiven Verdünners, sowie der eingesetzte Katalysator. Als Charakteristika werden die Glasübergangstemperatur Tg des härtenden Systems und die bei der Härtung auftretende Reaktionsenthalpie ΔH diskutiert.
Knowledge of optical constants, i.e. refractive index n and extinction coefficient k, and light scattering properties of optical polymers are required to optimize micro-optics for light-emitting diodes in terms of efficiency, color properties and light distribution. We present here a model-based diagnostic approach to determine the optical properties of polymers, which should be particularly useful in the development of plastics for optical applications. Optical constants and scattering coefficients were obtained from transmission and reflection measurements in a wavelength range from UV to NIR taking into account scattering effects due to rough surfaces and volume inhomogeneity. Based on the models for the dielectric function, the molecular optical transition energies Eg, critical point energies, Urbach energies and exciton transition energies were determined. Rayleigh and Mie scattering model and van de Hulst's anomalous diffraction theory were applied to characterize scattering due to volume inhomogeneities. Scalar diffraction theory was applied to account for surface roughness scattering. Atomic force microscopy with nanomechanical characterization was used to characterize domains in size and shape and to assign optical scattering to a suitable morphological model. The combined optical and mechanical characterization help to improve the qualification of new polymer materials for optical applications.