Polylactid als nachhaltiges optisches Material (PLANOM)

Abstract

PLA ist ein thermoplastischer Polyester, der sowohl aus nachhaltigen Ressourcen (z.B. pflanzliche Kohlen-wasserstoffe) gewonnen, als auch kompostiert werden kann. In seiner amorphen Form besitzt PLA außerdem vorteilhafte optische Eigenschaften. Die Einsatztemperatur des Materials ist allerdings durch seine Glasüber-gangstemperatur auf ca. 60 °C begrenzt, oberhalb der das Material durch Kristallisation eintrübt. Mehrere An-sätze wurden unternommen, um diese Kristallisation zu verhindern. Der erste Ansatz bestand darin, PLA-Stereokristalle herzustellen, die einen höheren Schmelzpunkt als reine PLA-Kristalle aufweisen. PLA-Stere-okristalle sind kleiner als die Wellenlänge des sichtbaren Lichts. Wenn sie ausreichend gleichmäßig in reinem PLA verteilt werden, können sie die Kristallisation von reinem PLA verhindern oder zumindest die Kristallgröße unterhalb der Wellenlänge des sichtbaren Lichts halten. Der zweite Ansatz war die Verwendung amorpher Biopolymermischungen mit PLA. Obwohl mit beiden Ansätzen die erwartete Hemmung der Kristallinität nicht erreicht werden konnte, zeigte sich, dass der erste Ansatz mit den Stereokristallen zu einer verbesserten mechanischen Performance führt, was auf ein mögliches Einsatzpotenzial als selbstverstärkende Verbund-werkstoffe hinweist. Der dritte verfolgte Ansatz war Klärmittel, oder Clarifier, sind Zuschlagstoffe, die eben diese Trübung durch Anpassung der Kristallisation in Polymeren verringern. Im Rahmen von PLANOM konnte ein geeignetes Klärmittel für PLA in optischen Anwendungen gefunden werden.