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
Bleiben Sie über das Thema dieses Artikels auf dem Laufenden Klicken Sie auf [+], um eine E-Mail zu erhalten, sobald wir einen neuen Artikel mit diesem Tag veröffentlichen
DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Hoffnungsschimmer für den Außenhandel: Zuwachs trotz globaler Risiken
08.05.2026

Deutsche Exporte legen im März leicht zu und sorgen für vorsichtigen Optimismus in der Wirtschaft. Mit einem Plus von 0,5 % gegenüber...

DWN
Panorama
Panorama DWN-Wochenrückblick KW 19: Die wichtigsten Analysen der Woche
08.05.2026

Im DWN Wochenrückblick KW 19 aus dem Jahr 2026 fassen wir die zentralen wirtschaftlichen und politischen Entwicklungen der vergangenen...

DWN
Politik
Politik Russland nach Jahren im Krieg: Droht Putin der Machtverlust?
08.05.2026

Putins Krieg gegen die Ukraine zeigt wachsende Risse in Russlands Militär, Wirtschaft und Machtapparat. Wird die Schwäche des Kreml für...

DWN
Politik
Politik Drohnen in Moskau: Putin fährt Russlands jährliche Siegesparade zurück
08.05.2026

Russlands Siegesparade wird zum Gradmesser für die wachsende Verwundbarkeit des Kremls im Ukraine-Krieg. Wie stark setzen Drohnenangriffe,...

DWN
Politik
Politik Energiewende-Pläne: Umweltminister Schneider stoppt Entwurf von Reiche
07.05.2026

Im Streit um die Energiewende zeigt sich die Bundesregierung tief gespalten. Umweltminister Carsten Schneider (SPD) lehnte die Pläne von...

DWN
Finanzen
Finanzen US-Börsenbericht: Wall Street gibt leicht nach, da sich die Ölpreise erholen
07.05.2026

Geopolitische Unsicherheiten und überraschende Gewinner: Erfahren Sie, welche Faktoren die Märkte aktuell in Atem halten.

DWN
Politik
Politik Friedenssignale aus Teheran: Warum Trump den Iran-Krieg kaum als Sieg verkaufen kann
07.05.2026

Die Märkte setzen auf Entspannung im Iran-Konflikt, doch Trump steht vor einer politischen Niederlage und die Zukunft der Straße von...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Rohstoffmärkte unter Druck: Was den Kupferpreis jetzt bewegt
07.05.2026

Der Kupferpreis steht im Zentrum neuer Machtverschiebungen an den Rohstoffmärkten. Wie stark kann KGHM davon profitieren, wenn Geopolitik,...