Schnellhärtende isocyanatfreie Polyurethane

06. Januar 2021

Polyurethanhaltige Beschichtungssysteme auf Basis nachwachsender Rohstoffe (NawaRo) sind nach wie vor ein Nischenprodukt.

Aufbauend auf schon vorhandenen Forschungsergebnissen im Bereich isocyanatfreier Polyurethane aus nachwachsenden Rohstoffen sollen in einem neuen Forschungsprojekt am IHD Voraussetzungen geschaffen werden, biobasierte Polyurethan-Bindemittel gegenüber herkömmlichen Polyurethanen wettbewerbsfähig zu machen. Der Fokus des Projektes liegt dabei auf Bindemitteln für Farben und Lacke.

Forschungsbedarf besteht bezüglich der einzusetzenden biobasierten Ausgangsstoffe (Polyole und Polyamine), auf einer Verminderung von Nebenreaktionen und zur Trocknungszeit bzw. der Härtung bei Raumtemperatur. Diese Fragen bergen ein beträchtliches Potential und führen zum Ziel der Entwicklungen: alternative Ansätze (Hybridpolymere) für schnellhärtende biobasierte Polyhydroxyurethan-Bindemittel (PHU). Der so generierte Erkenntnisfortschritt ermöglicht es, in Folgevorhaben PHU-Bindemittel zu entwickeln, die den Anforderungen an Reaktivität und den damit erhaltenen Beschichtungseigenschaften entsprechen.

Im Vorhaben werden biobasierte Polyole über nachhaltige Fixierung von CO2 (z. B. über biobasiertes DMC) in cyclische Carbonate überführt. Diese werden über eine ringöffnende Polyaddition mit auf NawaRo-basierenden Aminen zu vollständig biobasierten Polyurethanen umgesetzt. Bei diesem Ansatz ist die Verwendung von hochgiftigen Isocyanaten nicht mehr notwendig. Um der zumeist zu geringen Reaktivität der cyclischen Carbonate zu begegnen, werden alternative reaktive Gruppen mit in das Bindemittel eingebaut (Hybridsysteme).

Das Projekt mit dem Förderkennzeichen 49VF200004 wird durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie im Rahmen der Förderrichtlinie INNO-KOM Modul „Vorlaufforschung“ gefördert.

Ansprechpartner im IHD:
Dr. Andreas Fischer
andreas.fischer@ihd-dresden.de