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Chemie für nachhaltige Baustoffe

Wir sprühen vor Begeisterung!

02. Dezember 2020 | von

Mithilfe des Mini Sprühtrockners S-290 der Fa. Büchi können aus wässrigen oder organischen Lösungen sowie Dispersionen Pulver mit definierter Partikelgröße hergestellt werden. Die Effizienz und Reproduzierbarkeit des S-290 bieten der Arbeitsgruppe die Möglichkeit, Grundlagenforschung und anwendungsorientierte Projekte gleichermaßen voranzutreiben.

Neuer Doktorand

01. Dezember 2020 | von

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.

Neuer Doktorand

01. April 2020 | von

Seit April begrüßen wir Tim Mrohs im Bereich der Gele. Im Rahmen seiner Dissertation erforscht er Hydrogele auf Basis von hochalkalischem Diallyldimethylammoniumhydroxid (DADMAOH) zur Anwendung in der Bauwerkserhaltung. Sein Fokus liegt insbesondere auf der Entwicklung alkalistabiler Vernetzer sowie der Formulierung und Untersuchung der molekularen Gelnetzwerkstrukturen. Wir wünschen ihm viel Erfolg bei seiner Forschung und heißen ihn herzlich in der Arbeitsgruppe willkommen.

Neue Veröffentlichung:
Duroplaste mal anders

21. März 2020 | von

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

Abgeschlossene Masterarbeit

14. Januar 2020 | von

Wir gratulieren Tim Mrohs zum erfolgreichen Abschluss der Masterarbeit im Bereich der alkalischen Hydrogele mit dem Titel: „Synthese von vernetzten Copolymerelektrolytgelen auf Basis von Diallyldimethylammoniumchlorid und -hydroxid“.

Heiße Angelegenheit

04. November 2019 | von

Durch simultane Anwendung von Temperatur und Druck können gezielt physikalische und chemische Eigenschaften von Materialien modifiziert werden. Besonders geeignet ist unsere Heizpresse der Marke Collin Typ 300 P, die bei Temperaturen bis 300 °C und Drücken bis 300 kN arbeitet, für die präzise Verarbeitung und Verdichtung von Materialien wie Thermoplasten, Verklebungen oder zur Herstellung von Verbundwerkstoffen. Dabei ist eine Vielzahl von dreidimensionalen Zielgeometrien möglich.

Völlig Durchgedreht!

01. November 2019 | von

Zur Charakterisierung und Optimierung der rheologischen Eigenschaften unserer Werkstoffe haben wir das hochmoderne Rheometer MCR 102 der Firma Anton Paar in Betrieb genommen. Dieses Präzisionsinstrument ermöglicht es, das Fließ- und Deformationsverhalten verschiedenster Materialien mit höchster Genauigkeit zu analysieren.

Dank seiner herausragenden Messpräzision und vielseitigen Konfigurationsmöglichkeiten bildet das Rheometer eine optimale Grundlage für die Weiterentwicklung unserer innovativen Werkstofflösungen. Es unterstützt uns dabei, Viskosität, Fließgrenzen und elastische Eigenschaften präzise zu erfassen – essenziell für die Entwicklung und Verarbeitung moderner, nachhaltiger Materialien.

Extrudieren statt kapitulieren!

01. September 2019 | von

Zur Weiterentwicklung und präzisen Verarbeitung unserer biobasierten Werkstoffe haben wir einen Haake Kneter-Extruder in Betrieb genommen. Mit seiner robusten Bauweise und flexiblen Konfiguration ermöglicht er eine optimale Mischung und Extrusion verschiedenster Materialkombinationen. Drehmoment garantiert.

Der Kneter-Extruder von Haake bietet eine hervorragende Kontrolle über den Verarbeitungsprozess, was besonders wichtig für die Entwicklung neuer, nachhaltiger Baustoffe ist. Durch seine Anpassungsfähigkeit können wir unterschiedlichste Formulierungen effizient testen und weiterentwickeln.

Jetzt wird eingeheizt

01. April 2019 | von

Zur präzisen Analyse der thermischen Eigenschaften unserer biobasierten Werkstoffe haben wir die TGA 4000 von PerkinElmer angeschafft. Dieses hochentwickelte Gerät ermöglicht eine exakte thermogravimetrische Analyse (TGA) und bietet wertvolle Einblicke in die Zersetzung und Stabilität von Materialien.

Ein besonderes Highlight der TGA 4000 ist die optionale IR-Kopplung, mit der wir die freigesetzten Gase während des Analyseprozesses in Echtzeit untersuchen können. Diese Erweiterung ermöglicht uns, die chemischen Reaktionen und Zersetzungsmechanismen noch genauer zu verstehen und weiterführende Forschungen durchzuführen.

Neue Veröffentlichung:
Schonendes Lösen von Chitosan

12. Dezember 2018 | von

Trotz ihres sehr niedrigen pKa-Wertes gehört Salzsäure zu den am häufigsten verwendeten Säuren bei der Herstellung von Chitosan-Hydrogelen für biomedizinische Anwendungen. Obwohl Salzsäure weit verbreitet ist, wird das Auftreten von unerwünschte Depolymerisation bei der Herstellung von Hydrogelen aus Chitosan-Hydrogelen häufig außer Acht gelassen. Um das Potenzial von Chitosan als erneuerbare Ressource voll auszuschöpfen Ressource voll auszuschöpfen, wird hier eine neue, sehr milde Methode zur Hestellung von Chitosanlösungen beschrieben.

Diese Lösungen trocknen zu klaren, transparenten Filmen, die vollständig wasserlöslich bleiben und bis zu 70 Gew.-% Wasser aus der Wasser aus der 90 %-RH-Dampfphase bei 25 °C absorbieren. Die Absorption folgt einer einfachen Kinetik erster Ordnung und die Geschwindigkeitskonstanten Die Geschwindigkeitskonstanten steigen mit zunehmender Luftfeuchtigkeit bis auf ca. 71 % RH, wo sich ein metastabiles Chitosantrihydratsalz gebildet zu werden scheint. Die Desorption verläuft etwas schneller, ist aber komplexer, da sie zwei unterschiedliche Prozesse erster Ordnung aufweist. Darüber hinaus sind die auf diese Weise hergestellten Filme thermisch stabiler als das übliche Chitosanhydrochlorid.

M. B. Endres, O. Weichold
Sorption-active transparent films based on chitosan
Carbohydrate Polym. 2019, 208, 108–114. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2018.12.031