Kategorie: ‘Kompositmaterial’
Ankündigung: Polymer Blends & Eurofillers
Wir freuen uns, bekannt zu geben, dass gleich zwei spannende Vorträge unserer Arbeitsgruppe auf der Polymer Blends & Eurofillers 2025 vom 27. bis 30. Januar 2025 in Lyon angenommen wurden:
Paul Marten
Development and Characterisation of a Composite Material based on Polylactic Acid, Chitin, and Lecithin
und
Fabian Weitenhagen
Sustainable Biopolymer Composites Using Recycling Cellulose from Wastepaper
Nutzen Sie die Gelegenheit, um die neuesten Ergebnisse aus dem Arbeitskreis zu erfahren und mit den Mitarbeitern ins direkte Gespräch zu kommen.
Abgeschlossene Masterarbeit
Wir gratulieren Sandra Czypionka herzlich zum erfolgreichen Abschluss ihres Masterstudiums im Studiengang Chemie. Der Titel ihrer Masterarbeit lautet: „Vergleich der Methoden zur Bestimmung der Bioabbaubarkeit nachhaltiger Polymerkomposite“.
WTA-Tage 2024
Mit insgesamt vier Vorträgen waren wir auf den WTA-Tage 2024, 14.–16.3.2024 in Brünn, Tschechien, vertreten.
Prof. Weichold präsentierte einen Vortrag mit dem Titel „Alkaline hydrogels as multifunctional repair materials“. Aus dem Bereich der biobasierten Bausstoffe hielten Fabian Weitenhagen einen Vortrag über „Renewable Polyester Resin Systems for Sustainable Construction Materials“, Paul Marten einen Vortrag über „Chitosan as a Key Component in the Production of Sustainable Acrylic Glass-Wood Laminates“ und Nils Münstermann einen Vortrag über „Chitosan as an Eco-Friendly Binder for High-Strength Fibreboards in Sustainable Construction“.
Neue Veröffentlichung:
Federn ersetzen Ruß in Gummi
Die meisten heute verwendeten Elastomere („Gummi“) basieren auf Schwefel als Vernetzungsmittel und Ruß aus fossilen Rohstoffen, um die mechanischen Eigenschaften zu verändern. Hier zeigen wir, dassnatürliches Keratin, z. B. aus Geflügelfedern, ein sehr vielversprechender Ersatz für beide sein kann. Federn sind nicht nur zäh, sondern enthalten auch eine relevante Menge an Schwefel in Form von Disulfidbrücken. Diese können unter Vulkanisationsbedingungen aktiviert werden und dann kovalent an EPDM-Kautschuk binden, um ein vernetztes Netzwerk zu bilden. Das Vorhandensein von Federabfällen erhöht die Zug- und Druckfestigkeit sowie die Härte und verringert die Rückprallelastizität. Aufgrund ihres hohen Stickstoffgehalts von ca. 17 % verbessern die Federn auch die thermische Stabilität des Verbundstoffs, wobei der Hauptabbauschritt von 400 °C auf 470 °C verschoben und die Zersetzung deutlich verlangsamt wird. Da es sich bei Elastomeren um einen großen Markt und insbesondere bei Federn um einen voluminösen Abfall handelt, bietet die Kombination von beidem enorme ökologische und wirtschaftliche Perspektiven.
M. Brenner, O. Weichold
Poultry Feather Waste as Bio-Based Cross-Linking Additive for Ethylene Propylene Diene Rubber
Polymers 2021, 13, 3908. https://doi.org/10.3390/polym13223908
Neues Projekt:Recyclingschäume
Rückwirkend zum 1.11. wurde uns ein Projekt zur Entwicklung mechanisch stabiler Schäume bewilligt. Das Projekt baut auf die in Appl. Sci. 2020 beschriebenen Materialien auf. Zusätzlich wird die Wirkung von Füllstoffen aus Recyclingmaterialien getestet. Das Projekt wird von Fabian Weitenhagen betreut.
Neue Veröffentlichung:
Federn als Bindemittel und Flammschutz
Die steigende Nachfrage nach nachhaltigen Baumaterialien erfordert alternative Flammschutzmittel, die eine bessere Nachhaltigkeit als die bisher verwendeten aufweisen. In diesem Zusammenhang präsentieren wir unsere ersten Ergebnisse mit aufgearbeiteten Geflügelfederabfällen für die Herstellung von flammhemmenden Faserplatten vor. Imprägnierte Holzfasern zeigen eine deutlich verringerte Zersetzungsgeschwindigkeit und um ca. 50 °C höhere Zersetzungstemperaturen. Zudem erfolgt die Zersetzung schrittweise und nicht unmittelbar wie bei unbehandeltem Holz. Bei einem Gesamtproteingehalt von ca. 10 Gew.-% sind die im Nassverfahren hergestellten Platten selbstverlöschend und glimmen nicht nach. Im Dreipunkt-Biegeversuch versagten diese Faserplatten bei 15 N/mm2, dem nach DIN EN 622 geforderten Grenzwert für kommezielle, Formaldehyd-gebundene MBH-Faserplatten. Dies zeigt, dass die verwerteten Federreste nicht nur eine beeindruckende flammhemmende Wirkung, sondern auch als vollwertiges Bindemittel für eine neue Generation ökologischer Faserplatten verwendet werden können. Da diese Platten Da diese Platten ausschließlich auf natürlichen Materialien basieren, können sie am Ende ihres Lebenszyklus geschreddert und kompostiert werden.
Der Artikel wurde vom Journal für das Cover der Ausgabe 5(50) ausgewählt.
M. Brenner, O. Weichold
Protein Hydrolysates from Biogenic Waste as an Ecological Flame Retarder and Binder for Fiberboards
ACS Omega 2020, 5, 32227−32233. https://dx.doi.org/10.1021/acsomega.0c03819
Neuer Doktorand
Seit Dezember verstärkt Fabian Weitenhagen unser Team im Bereich der biobasierten Baustoffe. Er forscht an biobasierten Polykondensationsharzen weiter und baut auf den Ergebnissen früherer Arbeiten auf. Zudem entwickelt er innovative biobasierte Komposite, um nachhaltige Lösungen für die Bauindustrie zu fördern.
Neue Veröffentlichung:
Duroplaste mal anders
Die Natur vermeidet hochreaktive funktionelle Gruppen, wie z. B. Isocyanat und Epoxid, durch den Einsatz hochspezialisierter Enzyme als Katalysatoren in Kondensationsreaktionen. Folglich erfordern biobasierte Rohstoffe in-vitro-Reaktionsbedingungen, die häufig nur schwer mit den Anforderungen an duroplastische Harze vereinbar sind. Zudem werden bei Kondesationsreaktionen kleine Moleküle freigesetzt (häufig Wasser), was unter den gängigen Reaktionsbedingungen zur Bildung von Schäumen führt. Es scheint also, dass natürliche Bausteine nicht für die Herstellung duroplastischer Harze geeignet wären.
Wir zeigen hier, dass die Zugabe von geschnittenen Federn die zuvor berichtete Schaumbildung von stark vernetzten Kombinationen wie z. B. Zitronensäure/Glycerin verhindert, den Umsatz erhöht und die flammhemmenden Eigenschaften verbessert.
M. Brenner, C. Popescu, O. Weichold
Anti-Frothing E ffect of Poultry Feathers in Bio-Based, Polycondensation-Type Thermoset Composites
Appl. Sci. 2020, 10, 2150; https://doi:10.3390/app10062150
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