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Duroplaste aus nachwachsenden Rohstoffen
Zusammenfassung des Vortrags auf Workshop auf der Agritechnica am 11.11.1999 Mit Naturfasern verstärkte Kunststoff-Teile bieten mannigfache Vorteile, besonders dann, wenn der die Fasern bindende Kunststoff, das sogenannte Matrixharz, weitgehend aus nachwachsenden Rohstoffen aufgebaut ist. Solche Matrixharze zu entwickeln und in der Praxis zu erproben, ist ein Ziel der Firma Cognis. Zielgröße: mindestens 80 Prozent des Verbundwerkstoffes sollen eine native Rohstoffbasis besitzen. Das Projekt hat öffentliches Interesse gefunden: Im Hinblick auf die Erschließung neuer Märkte für die einheimische Landwirtschaft erfährt es eine finanzielle Förderung durch die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. beim Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten (BML). Darüber hinaus sind weitere Partner an dem Pilotprojekt beteiligt. Während Cognis die "maßgeschneiderten" Matrixharze entwickelt, bringt das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR) sein langjähriges know how bei der Fertigung von Formteilen aus Verbundwerkstoffen ein. Gegenstand des Projektes ist die typische Cognis-Chemie auf Basis der natürlichen Fette und Öle. Cognis fertigt Organische Spezialprodukte auf Basis dieser Chemie und verfügt über die entsprechenden Kapazitäten in Forschung, Entwicklung und Produktion. Die natürlichen Öle und Fette bieten eine Reihe von Möglichkeiten, durch chemische Modifizierung, geeignete reaktive Gruppen an die Fettkette anzubringen. Ganz auf die Petrochemie verzichten kann man allerdings nicht. Hilfreich können auch anorganische Bausteine sein. In einem breiten Screening suchten die Entwickler von Cognis nach geeigneten Systemen, die als Matrixharze verwendbar sind. Nach einer Vorauswahl wurden die aussichtsreichen Systeme an das DLR bemustert. Hier erfolgte die Verarbeitung zu Verbundwerkstoffen und die Ermittlung von physikalischen Parametern an diesen Verbunden. Als "Meßlatte" und "Stand der Technik" diente kommerziell verfügbares Polyurethan (PUR). Zu Beginn des Entwicklungsprojektes lagen die Meßwerte mit den neuen Systemen bei < 50 % im Vergleich zu PUR. Durch Änderung der Rohstoffbasis konnten die Werte von PUR fast erreicht werden. Durch weitere Optimierung konnte der "Stand der Technik" sogar teilweise übertroffen werden. Mit ausgewählter Chemie können die PUR-Werte bei gleichem oder auch höherem Anteil an nachwachsenden Rohstoffen übertroffen werden. Interessant ist hierbei, daß insbesondere im Biege-E-Modul eine Steigerung gelungen ist. Die Systeme können in der Verarbeitungsviskosität, der Verarbeitungstemperatur und der Aushärtezeit individuell angepaßt werden. Die neuen Harzsysteme lassen sich nach allen gängigen Methoden verarbeiten: Heißpressen, Handlaminieren, Pultrusion, Wickeltechnik und Prepregtechnologie. Das Handling ist sehr einfach, da keine Lösungsmittel und keine geruchsintensiven Substanzen verwendet werden. Nach dem Gebrauch können die Verbundwerkstoffe durch rückstandsfreie Verbrennung (keine toxischen Bestandteile) energetisch verwertet werden. Gute Beispiele für den Einsatz der neuen Cognis-Materialien sind die neuen Schutzhelme der Firma Schuberth Helme und die Entwicklungen beim Lautsprecherbau der Firma emwe. Als Hersteller der Harzsysteme auf Basis nachwachsender Rohstoffe unterhält Cognis enge Kontakte zur verarbeitenden Industrie. Die Verarbeiter sind in der Lage, auf Basis Ihres und des Cognis-know-hows das geeignete innovative Produkt kurzfristig zu entwickeln und zu produzieren. Bei Interesse wenden Sie sich bitte an untenstehende Adresse. Dr. Michael Skwiercz Cognis Deutschland GmbH Research & Technology Henkelstraße 67 40551 Düsseldorf phone: +49-211-7940-8249 fax: +49-211-798-1798 e-mail: Michael.Skwiercz@Cognis.de  
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