EffiMat

Cluster-Projekt EffiMat setzt auf innovative Kombination von Reaktivharzen und kalt härtendem Vernetzer

Im Verbundvorhaben „EffiMat – Multifunktionale Substitutionswerkstoffe für ressourceneffiziente Materialkonzepte“ arbeiteten die sechs Clustermitglieder BARiT Kunstharz und Belagstechnik, Fraunhofer CBP, Fraunhofer IMWS, Hennecke PU Technology, Miltitz Aromatics und ö_konzept daran, erstklassige Rohstoffe auf natürlicher Basis zu gewinnen, um damit Erdöl bei der Produktion von Kunststoffen zu ersetzen. Bei minimalem Materialeinsatz sollten daraus Produkte mit langer Lebensdauer erzeugt werden. Konkret galt es, geschäumte Biopolymere beziehungsweise Beschichtungen und darauf abgestimmte Verarbeitungstechnologien zu entwickeln und etablieren.

Biobasierte Schaumstoffe und Beschichtungen auf Tallölbasis

Ausgangspunkt für diese Bemühungen war das Stoffgemisch Tallöl, welches als Nebenprodukt bei der Zellstoffherstellung anfällt und auf dessen Basis sich mittels verschiedener synthetischer Aufbereitungsstufen hochwertige Reaktivharzsysteme herstellen lassen. Zusammen mit einer Vernetzerkomponente konnten diese zu einem äußerst festen Kunststoff ausgehärtet werden.

Bei der Herstellung von Schaumstoffhalbzeugen kam dabei ein besonderes Hochdruckverschäumungsverfahren zum Tragen, bei dem das Harzgemisch mit einem speziellen Mischkopf in eine entsprechende Werkzeugform gefüllt und unter Expansion eines Treibgases aufgeschäumt wurde. Durch das Verschäumen des neuartigen Biopolymers entstanden schließlich hochwertige Konstruktions- und Funktionswerkstoffe.

Innovative Ansätze und Optimale Wertschöpfung

Die Kombination von Tallöl und Leinölepoxid in Verbindung mit einem kalthärtenden Vernetzter war hierbei ein neuartiger Ansatzpunkt auf dem Gebiet der biobasierten Kunststoffe und trug zu einer optimalen Wertschöpfung bei. Denn der eingesetzte Anhydrid-Härter MBTHP ist – ähnlich wie Tallöl – ein Nebenprodukt.

So erhält die Firma Miltitz Aromatics bei der Herstellung von cyclischem Isopren-Trimer TMCDT als Nebenprodukt Isopren-Dimer DMOT – und das jährlich in einer Menge von gut zehn Tonnen. Durch chemische Reaktion lässt sich DMOT, das bislang nicht verwertet wird, in den Härter MBTHP verwandeln. Innerhalb des Projektes EffiMat wurden also zwei Abfall- beziehungsweise Nebenprodukte zurück in den Produktionskreislauf geführt, was Abfall- und Beschaffungskosten reduziert und gleichsam eine ressourcenschonende Produktion ermöglicht.

Schaumproben und Materialtests in großem Maßstab

Das Fraunhofer IMWS und das Fraunhofer CBP hatten zahlreiche Material- und Eigenschaftstest durchgeführt, um geeignete Rezepturen für Reaktivharzgemisch und Härter zu ermitteln und auf deren Basis erste Musterproben hergestellt. Nach mechanischer, thermomechanischer und morphologischer Charakterisierung und Optimierung der Rezepturen galt es im Folgenden konkrete Produkt- und Verarbeitungstests durch die Anwender  BARiT Kunstharz und Belagstechnik und Hennecke PU Technology durchzuführen.

BARiT als Hersteller von Kunstharzböden für Industrie und Großküchen testete dazu reaktivharzgebundene Bodenbeläge  während Hennecke PU Technology das Verschäumen im großen Maßstab mit seiner Hochdruckverschäumungsanlage erprobte.

Parallel dazu arbeitete die Agentur ö_konzept im Bereich Marketing daran, die gewonnenen Marktinformationen in eine Strategie zur erfolgreichen Marktkommunikation zu überführen und die Marktakzeptanz mit verschiedenen Methoden zu steigern.

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