{"id":128620,"date":"2023-06-29T07:02:00","date_gmt":"2023-06-29T05:02:00","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=128620"},"modified":"2023-06-22T10:52:24","modified_gmt":"2023-06-22T08:52:24","slug":"polymer-mit-trojanischem-pferd-fur-die-kreislaufwirtschaft","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/polymer-mit-trojanischem-pferd-fur-die-kreislaufwirtschaft\/","title":{"rendered":"Polymer mit Trojanischem Pferd f\u00fcr die Kreislaufwirtschaft"},"content":{"rendered":"\n\n\n

Kunststoffe<\/a>\u00a0aus\u00a0Polyolefine<\/a>n sind aus unserem t\u00e4glichen Leben kaum mehr wegzudenken. Leider hapert es an praktikablen\u00a0Recycling<\/a>wegen. In der Zeitschrift\u00a0Angewandte Chemie<\/em>\u00a0stellt ein Forschungsteam jetzt einen Ansatz f\u00fcr neuartige Polyolefine vor, die chemisch zerlegt und ohne Qualit\u00e4tsverlust wieder polymerisiert werden k\u00f6nnen. Erfolgsgeheimnis sind maskierte Doppelbindungen, die mit speziellen funktionellen Gruppen wie mit einem \u201eTrojanischen Pferd\u201c in die Polymerkette eingebracht werden.<\/p>\n\n\n\n

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\u00a9 Wiley-VCH<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Polyolefine sind stabile, leichte, vielseitige, kosteng\u00fcnstige Kunststoffe aus sehr langen Kohlenwasserstoffketten. Die hohe Stabilit\u00e4t und Festigkeit hat jedoch eine Kehrseite: So sind Polyolefine auch nach Gebrauch in der Umwelt ausgesprochen langlebig. Und beim mechanischen Recycling entstehen Produkte mit minderwertigen Eigenschaften. Die hohe chemische Stabilit\u00e4t der Polyolefine verhindert auch eine chemische Depolymerisierung zur\u00fcck zum Monomer.<\/p>\n\n\n\n

Nachhaltiger w\u00e4re eine Kreislaufwirtschaft auf der Basis alternativer, chemisch rezyklierbarer Polyolefine, die in kleinere Fragmente zerlegt, gereinigt und erneut polymerisiert werden k\u00f6nnten. Diese kleineren Fragmente sind zudem vermutlich leichter bioabbaubar, falls sie versehentlich in die Umwelt gelangen. Dazu m\u00fcsste die Polymerkette aber anders als herk\u00f6mmliche Polyolefine spaltbare funktionelle Gruppen enthalten. Das Team um Geoffrey W. Coates von der Cornell University (Ithaca, NY, USA) ist jetzt einen Schritt auf diesem Weg gegangen. Der neuartige Ansatz basiert auf einer kleinen Menge unges\u00e4ttigter Bindungen, die mit einer als \u201eTrojanisches Pferd\u201c wirkenden Schutzgruppe in die Polyolefinketten eingebaut werden.<\/p>\n\n\n\n

Dazu polymerisiert das Team Ethylen zu Polyethylen in Gegenwart eines speziellen zyklischen Co-Monomers (Oxanorbornadien). Durch Erhitzen des Copolymers \u201e\u00f6ffnet sich\u201c das Trojanische Pferd: In einer sog. retro-Diels-Alder-Reaktion bricht der Ring auf und hinterl\u00e4sst eine Doppelbindung in der Polymerkette. \u00dcber die Menge des Co-Monomers im Ansatz l\u00e4sst sich der Abstand zwischen den Doppelbindungen im Polymerr\u00fcckgrat gezielt einstellen.<\/p>\n\n\n\n

In einer als Olefin-Kreuz-Metathese bezeichneten Reaktion werden die Ketten dann \u2013 formal gesehen \u2013 an den Doppelbindungen aufgespalten und mit einem anderen Molek\u00fcl (2-Hydroxyethyl-acrylat) verkn\u00fcpft, sodass k\u00fcrzere Ketten mit reaktiven Gruppen an den Enden entstehen. Diese Makromonomere werden dann wieder miteinander verbunden zu einem Polyethylen mit einer geringen Menge an Esterbindungen.<\/p>\n\n\n\n

Auf diese Weise gelang es dem Team, Polymere herzustellen, die in ihren thermischen und mechanischen Eigenschaften Hart-Polyethylen (High Density Polyethylen, HDPE), einem sehr wichtigen, weit verbreiteten Kunststoff entsprechen. Im Unterschied dazu weist das Material Ester-Verkn\u00fcpfungen entlang des Polymer-R\u00fcckgrats auf. An diesen Stellen lassen sich die Polymerketten beim Recycling chemisch spalten und die urspr\u00fcnglichen Makromonomere zur\u00fcckerhalten. Nach einer Reinigung k\u00f6nnen sie erneut repolymerisiert werden \u2013 ohne Qualit\u00e4tseinbu\u00dfen.<\/p>\n\n\n\n

Originalver\u00f6ffentlichung<\/h3>\n\n\n\n

Polyethylene Incorporating Diels\u2013Alder Comonomers: A \u201cTrojan Horse\u201d Strategy for Chemically Recyclable Polyolefins; Angewandte Chemie International Edition; 2023<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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