Technologie

Konstanzer Chemiker verbessern Haftung von Kunststoff auf Metalloberflächen

Der Kunststoff Polyethylen (PE), der sich in Müllsäcken und Flaschen findet, gilt als sehr langlebig und widerstandsfähig. Deshalb gehört er zu den Kunststoffen, die am meisten verwendet werden. Jetzt ist süddeutschen Wissenschaftlern etwas ganz Besonderes gelungen.
01.11.2021 17:13
Lesezeit: 1 min
Konstanzer Chemiker verbessern Haftung von Kunststoff auf Metalloberflächen
Polyethylen findet sich auch in Plastikflaschen. (Foto: dpa) Foto: Eric Risberg

Chemiker aus Konstanz um Professor Stefan Mecking haben die Haftung des Polyethylens (PE) auf Metalloberflächen verbessert und gleichzeitig die problematische Umweltbeständigkeit des Kunststoffs verringert. Das berichtet das Fachportal "Science". Das bedeutet, dass PE sich schneller abbaut als bisher.

Hintergrund: Bei PE handelt es sich um ein Material, das – ähnlich wie Wachs – sehr wasserabweisend ist. Um die Materialeigenschaften zu erweitern und beispielsweise die Haftung auf Metalloberflächen zu verbessern, besteht seit langem das Anliegen, bei der Herstellung von Polyethylen einen kleinen Anteil gegensätzlicher Gruppen einzubauen. Chemisch werden diese „polare Gruppen“ genannt. Das erwies sich in der Vergangenheit als schwierig.

Den Doktoranden Maximilian Baur, Tobias O. Morgen und Lukas Odenwald sowie dem Postdoktoranden und Humboldt-Stipendiaten Fei Lin ist es am Lehrstuhl für Chemische Materialwissenschaft gelungen, in die Molekülketten, aus denen die Kunststoffe bestehen, sogenannte Ketogruppen einzubauen. Das sind Gruppen, die aus drei Kohlenstoffatome bestehen. Dies gelingt durch Verwendung eines Katalysators, welcher aufgrund seiner Position im Periodensystem der Elemente mit dem Kohlenmonoxid, das als Reagenz zur Erzeugung der Ketogruppen dient, verträglich ist.

Entscheidend ist dabei auch, dass nur eine begrenzte Menge an Ketogruppen erzeugt wird, um die typischen und vorteilhaften mechanischen Eigenschaften von Polyethylen wie seine Zähigkeit zu bewahren. „Es ist ein lange verfolgtes Ziel der Wissenschaft und Technik, solche Gruppen in die Polyethylenkette einzubauen. Das dieses nun gelungen ist, eröffnet neue Perspektiven“, fasst Stefan Mecking zusammen.

Eine weitere Besonderheit des neuen Kunststoffes ist, dass die kleinen Mengen an Ketogruppen die Abbaubarkeit verbessern können. Im Labormaßstab konnte gezeigt werden, dass unter simuliertem Sonnenlicht ein langsamer Abbau der Ketten einsetzt, was für Polyethylene nicht der Fall ist. „Das Material bietet Ansätze, nicht-persistentes Polyethylen zu entwickeln. Dazu sind aber sicherlich weitergehende Studien nötig, auch um das Langzeitverhalten zu verstehen“, äußert sich Mecking vorsichtig.

Die Arbeitsgruppe konnte indes in ihren Laborversuchen zeigen, dass das neue Material bezüglich seiner Mechanik und Verarbeitbarkeit dieselben wünschenswerten Eigenschaften besitzt wie herkömmliches PE.

Mehr zum Thema
article:fokus_txt
DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Unternehmenskrise in Deutschland: Großinsolvenzen erreichen neue Höchststände
11.01.2026

Die wirtschaftliche Lage vieler Unternehmen in Deutschland verschärft sich spürbar und reicht inzwischen über einzelne Branchen hinaus....

DWN
Finanzen
Finanzen D-Mark-Schatz: Menschen machen alte Scheine zu Geld
11.01.2026

Handgeschriebene Botschaften auf alten D-Mark-Scheinen: Was die Bundesbank im vergangenen Jahr zum Umtausch erhielt – und warum ein Teil...

DWN
Finanzen
Finanzen So lief das Börsenjahr 2025: Edelmetalle im Höhenflug und Krypto unter Druck
11.01.2026

Die Finanzmärkte haben sich zuletzt deutlich auseinanderentwickelt und Anleger vor neue Bewertungsfragen gestellt. Welche Anlageklassen...

DWN
Finanzen
Finanzen Anlagestrategie: Falsche Prognosen sind besser als keine Prognosen
11.01.2026

Prognosen sind notorisch unzuverlässig – und dennoch unverzichtbar. Ob Wetter, Kapitalmärkte oder Geschichte: Wir wissen, dass...

DWN
Technologie
Technologie Arbeitswelt 50 plus: Wie die KI ältere Arbeitnehmer benachteiligt
11.01.2026

Die KI ist nicht objektiv, sondern lernt aus dem Internet. Dort grassieren Vorurteile - auch gegenüber Arbeitnehmern über 50. Diese...

DWN
Politik
Politik Bundeswehr in Litauen: Litauens Präsident setzt auf deutsche Brigade ab 2027
11.01.2026

Ab Ende 2027 sollen in Litauen fast 5.000 Bundeswehr-Soldaten die Ostflanke schützen. Für Präsident Nauseda ist das gesetzt, trotz neuer...

DWN
Politik
Politik „America first“: USA steigen aus 66 internationalen Organisationen aus
11.01.2026

Die USA ziehen sich aus 66 internationalen Organisationen zurück. Der Austritt wird damit begründet, dass die Organisationen,...

DWN
Panorama
Panorama DWN-Wochenrückblick KW 02: Die wichtigsten Analysen der Woche
11.01.2026

Im DWN Wochenrückblick KW 02 des neuen Jahres fassen wir die zentralen wirtschaftlichen und politischen Entwicklungen der vergangenen...