Neue Veröffentlichung: Selbstschäumende Polyesterharzsysteme
Wir freuen uns, erneut eine Studie unserer Arbeitsgruppe im Fachjournal Polymers präsentieren zu dürfen. In ihrer aktuellen Veröffentlichung stellen Fabian Weitenhagen und Oliver Weichold ein innovatives modulares System zur Herstellung bio-basierter Polyesterschäume vor bei dem das Reaktionswasser selbst als Treibmittel dient – ganz ohne externe Zusatzstoffe. Die Arbeit zeigt, wie sich durch die gezielte Auswahl von biobasierten Dicarbonsäuren sowie verschiedenen Polyolen ein vielseitig einstellbares Schaumsystem entwickeln lässt. Durch systematische Variation dieser Bausteine können mechanische Eigenschaften wie Härte, Dichte, Wärmeleitfähigkeit und thermische Stabilität flexibel angepasst werden. Besonders bemerkenswert sind die deutlich verbesserten Brandeigenschaften im Vergleich zu vielen organische Materialien.
Ein besonderes Highlight der Arbeit sind die Rasterelektronenmikroskopischen Aufnahmen (REM), die einen detaillierten Einblick in die innere Struktur der Schäume ermöglichen. Dabei werden kompakte Zellwände ohne Mikroporosität sichtbar, wobei die Porenstruktur gezielt über die variierenden Dichten beeinflusst wird.
REM Aufnahmen der Polyesterharzschäume mit niedriger (A) und höherer (B) Dichte.
Weitenhagen, F.; Weichold, O.
Preparation, Reaction Kinetics, and Properties of Polyester Foams Using Water Produced by the Reaction as a Foaming Agent.
Polymers 2025, 17, 1266. https://doi.org/10.3390/polym17091266
Neue Veröffentlichung: Selbstvernetzende Chitosan-Hydrogele mit Carbonsäuren
Wir freuen uns auf eine neue Publikation aus unserer Arbeitsgruppe im Journal Gels hinzuweisen. Nils Münstermann und Oliver Weichold untersuchten in dieser Studie die Bedingungen, unter denen Chitosan ohne zusätzliche Vernetzer stabile Hydrogele bildet.
Die Bildung selbstvernetzender Chitosan-Hydrogele allein durch einfache Carbonsäuren ist stark limitiert. Zwar lassen sich viskose Lösungen mit Dicarbonsäuren wie Oxal-, Malon- oder Bernsteinsäure herstellen, jedoch keine stabilen Gele. Erst durch gezielte chemische Modifikationen wie die N-Carboxyalkylierung oder N-Succinylierung entstehen stabile ionische Hydrogele. Dabei zeigt sich, dass die Länge und Flexibilität des Alkylspacers sowie das Vorhandensein einer kovalenten Bindung entscheidend für die Gelbildung und mechanische Festigkeit sind. Besonders N-Carboxypropylchitosan bildet sehr feste Gele mit geringer Quellung, während kürzere Seitenketten schwächere Gele erzeugen.
Münstermann, N., Weichold, O.
On the Conditions Determining the Formation of Self-Crosslinking Chitosan Hydrogels with Carboxylic Acids,
Gels 2025, 11(5), 333. https://doi.org/10.3390/gels11050333
Besuch „MatFo2025“
Am 02.04.2025 besuchten wir die Konferenz „MatFo2025: Materialinnovationen für die Transformation von Wirtschaft und Gesellschaft“ in Frankfurt am Main. Expertinnen und Experten aus Politik, Forschung und Industrie beleuchteten dort aktuelle Herausforderungen und innovative Lösungsansätze für das deutsche Innovationssystem. Außerdem wurde das neue BMBF-Materialforschungsprogramm „Mat2Twin“ vorgestellt.
Skizze von Till Lassmann
RWTH-Beitrag über unsere Veröffentlichung: „Spektakuläre Alternative zur klassischen Holzlasur“
Wir freuen uns, dass unsere innovative Holzlasur nun auch von der Pressestelle der RWTH Aachen gewürdigt wurde. In einem aktuellen Beitrag hebt die RWTH den Findungsweg und die besonderen Eigenschaften unserer Chitosan-Lasur hervor. Zudem wird unser nachhaltiger Ansatz für umweltfreundliche Alternativen in der Baubranche thematisiert.
Unsere Lasur basiert auf Chitosan, einem Naturstoff, der aus Krabbenschalen, Insektenpanzern und Pilzen gewonnen werden kann. Sie ist nicht nur wasser- und fleckenabweisend, sondern auch UV-beständig, schwer entflammbar und dabei vollständig kompostierbar. Während Holz, nach der Behandlung mit konventionelle Holzschutzmittel, gesondert Entsorgt werden muss, fügt sich unsere biologisch abbaubare Beschichtung perfekt in den Kreislaufgedanken nachhaltiger Baustoffe ein.
Den vollständigen Beitrag der RWTH-Pressestelle ist hier zu finden.
Fichtenholz im Brandtest: die Wirkung von Chitosanitaconat als Beschichtung
In unserer Publikation „A fire-retardant coating for wood made from chitosan itaconate“ prüfen Nils Münstermann und Oliver Weichold das Brandverhalten von unbehandeltem und mit Chitosanitaconat beschichtetem Fichtenholz. Während das unbehandelte Fichtenholz vollständig abbrennt, geht die Flamme beim beschichteten Holz von selbst aus, ohne dass der Prüfkörper vollständig verbrennt.
Unbehandelte Fichte
Beschichtete Fichte
Polymer Blends & Eurofillers 2025
Paul Marten und Fabian Weitenhagen sind diese Woche auf der Polymer Blends & Eurofillers 2025 in Lyon.
Paul Marten hielt eine Präsentation über „Development and Characterisation of a Composite Material based on Polylactic Acid, Chitin, and Lecithin“.
Fabian Weitenhagen hielt eine Präsentation über „Sustainable Biopolymer Composites Using Recycling Cellulose from Wastepaper“.
Beiträge über unsere Veröffentlichung: Brandhemmende Holzlasur
Die Veröffentlichung „A fire-retardant coating for wood made from chitosan itaconate“ wird international gewürdigt, durch einen Artikel in der italienischen Fachzeitschrift Pitture e Vernici – European Coatings (Issue 1/2025, page 36) sowie durch einen Webbeitrag von European Coatings unter dem Titel „A fire-retardant coating for wood made from chitosan itaconate„- News and insights for the European coatings industry. Die Chitosanitaconatlasur ist transparent, betont die natürliche Holzmaserung und macht die Oberfläche wasserabweisend. Sie schützt das Holz zuverlässig vor Feuchtigkeit, verhindert UV-bedingte Vergrauung und reduziert effizient die Abbrandgeschwindigkeit. Mit bereits zwei Auftragung auf Fichte und drei auf Buchenholz wirkt die Lasur selbstverlöschend. Mehr dazu hier.
Dieser biobasierte Ansatz vereint Ressourcenschonung mit Effektivität und demonstriert, wie sich Umweltschutz und Sicherheitsanforderungen erfolgreich miteinander verbinden lassen. Es erfüllt uns mit Freude und Wertschätzung zu sehen, dass unsere Arbeit größere Beachtung findet.
Pitture E Vernici: Fire-retardant Coating For Wood Made From Chitosan Itaconate, Fascicolo 1/Gennaio – Febbraio 2025 – Pitture e Vernici, https://www.pittureevernici.it/archivio/archivio-2025/fascicolo-1-gennaio-febbraio2025/.
European Coatings: A fire-retardant coating for wood made from chitosan itaconate – News and insights for the European coatings industry, https://www.european-coatings.com/news/application-areas/a-fire-retardant-coating-for-wood-made-from-chitosan-itaconate/.
Neue Mitarbeiterin
Seit dem 01.01. begrüßen wir Ece Meryem Durdagi im Bereich Strukturelle Polymerkomposite. Sie unterstützt uns in der Projektadministration und -akquise. Wir wünschen ihr viel Erfolg bei ihrer Arbeit und heißen sie in der Arbeitsgruppe herzlich willkommen.
Gemeinsame Veröffentlichung:Pflanzenschutz aus Insektenlarven
Die Schwarze Soldatenfliege (Hermetia illucens) bietet nicht nur eine nachhaltige Proteinquelle, sondern auch das Potenzial, Chitosan – ein vielseitiges Biopolymer – aus den Larvenhäuten zu gewinnen. Eine gemeinsame Studie mit der Forschergruppe um Dr. Mag. Sabine Gruber von der Uni Innsbruck und dem FH Campus Wien zeigt, wie biologische Abfälle aus der BSF-Produktion mittels umweltschonender enzymatischer Verfahren zu bioaktivem Chitosan verarbeitet werden können. Dieses Chitosan überzeugt durch starke antifungale Eigenschaften und verbessert die Keimung sowie Krankheitsresistenz von Pflanzen wie Zuckerrüben. Damit eröffnet es eine umweltfreundliche Alternative zu chemischen Fungiziden und Chitosan, welches aus Kresbtierschalen gewonnen wird. Diese Innovation unterstreicht das Potenzial der Insektenindustrie, Abfälle sinnvoll zu nutzen und nachhaltige Lösungen für Landwirtschaft und Industrie zu schaffen.
C. Escobar Rodríguez, V. Zaremska, T. Klammsteiner, I. Kampatsikas, N. Münstermann, O. Weichold, S. Gruber
Chitosan obtained from black soldier fly larval cuticles expands the value chain and is effective as a biocontrol agent to combat plant pathogens
Carbohydrate Polym. 2025, 349, Part B, 123023 https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2024.123023
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.
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