Schlagzähigkeitserhöhung biobasierter und biologisch abbaubarer Kunststoffe für Spritzgussanwendungen; Akronym: HiBiKuS; Teilprojekt PSM - Methodenentwicklung zur Prüfung der Bruchzähigkeit und der Oberflächeneigenschaften bei der Schlagzähigkeitserhöhung biobasierter und biologisch abbaubarer Kunststoffe für Spritzgussanwendungen

Abstract

Die Forschungsarbeiten in den Arbeitspaketen wurden durch die Polymer Service GmbH Merseburg (PSM) in enger Zusammenarbeit mit den Projektpartnern, der Exipnos GmbH, Merseburg und dem Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen (IMWS), Halle (Saale) entsprechend der formulierten Aufgabenstellungen bearbeitet und erfolgreich abgeschlossen. Biobasierte Kunststoffe, wie Polybutylensuccinat (PBS), sind eine vielfältige Klasse von Polymeren, die aus nachwachsenden Rohstoffen gewonnen werden. Im Gegensatz zu konventionellen, auf fossilen Rohstoffen basierenden Polymeren bieten sie ökologische Vorteile, etwa durch geringere Treibhausgasemissionen und die Möglichkeit der Kompostierung. Sie finden Anwendung in einer Vielzahl von Bereichen, zunehmend auch für technische Bauteile. Biobasierte und biologisch abbaubare Kunststoffe werden jedoch häufig mit eingeschränkten mechanischen Eigenschaften assoziiert. Im Rahmen des Projekts untersuchten die PSM, die Fa. Exipnos und das IMWS, wie sich teilkristalline biobasierte Kunststoffe (neben anderen insbesondere PBS) gezielt modifizieren lassen, um deren Einsatzmöglichkeiten zu erweitern. Die gewählten Ansätze ermöglichten die Herstellung mechanisch leistungsfähiger (beispielsweise hinsichtlich ihrer Schlagzähigkeit oder Werkstoffsteifigkeit), vollständig biobasierter und biologisch abbaubarer Spritzgussmaterialien mit vorteilhaften Morphologie-Eigenschafts-Beziehungen. Damit leisten sie einen wichtigen Beitrag zum Ersatz erdölbasierter Kunststoffe und erweitern das Potenzial nachhaltiger Materialalternativen auch für technisch anspruchsvolle Anwendungsfälle erheblich.