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
Politik
Politik Cybersicherheit in Europa: EU baut mit GCVE eigene Sicherheitsdatenbank auf
25.01.2026

Die Europäische Union baut mit GCVE ihre digitale Sicherheitsarchitektur gezielt aus und setzt verstärkt auf eigene technische...

DWN
Finanzen
Finanzen Bürotemperatur: Wie kalt darf es bei der Arbeit sein?
25.01.2026

Kalte Hände, steife Schultern und die Konzentration sinkt: Wenn die Bürotemperatur zu niedrig ist, wird Arbeit schnell zur Belastung....

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Europas Stromnetzausbau unter Druck: Netzengpässe gefährden die Energiewende
25.01.2026

Europas Energiewende stößt zunehmend auf infrastrukturelle und regulatorische Grenzen. Entwickelt sich daraus ein Engpass, der...

DWN
Technologie
Technologie Elon Musk: KI nächstes Jahr smarter als Menschen – Strommangel größtes Problem
25.01.2026

Künstliche Intelligenz könnte bereits in diesem Jahr intelligenter sein als der Mensch. Das sagt Tesla-Chef Elon Musk. Gleichzeitig warnt...

DWN
Panorama
Panorama Warren Buffet plant den Nachlass: Warum er 99 Prozent seines Vermögens nicht vererbt
25.01.2026

Warren Buffett setzt bei seinem Nachlass bewusst auf Verantwortung statt Vermögenssicherung. Was sagt dieses Verständnis von Reichtum...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Er ist der neue Anführer der freien Welt
24.01.2026

Nachdem der Sturm rund um die Grönland-Krise abgeklungen ist, zeichnen sich beim Gipfeltreffen in Davos plötzlich die Konturen einer...

DWN
Panorama
Panorama UN warnt vor weltweitem Wasserbankrott: Seen, Grundwasser und Gletscher schrumpfen
24.01.2026

Seen schrumpfen, Grundwasserspiegel fallen, Feuchtgebiete verschwinden: Laut UN steht die Welt am Beginn eines neuen Zeitalters. Es geht...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Pharma-Aktien am Wendepunkt: Bringt 2026 eine Trendwende?
24.01.2026

Nach schwachen Kursjahren rückt der Gesundheitssektor wieder in den Fokus internationaler Investoren. Stehen Pharma-Aktien vor einer...