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
Anzeige
DWN
Finanzen
Finanzen Finanzielle Freiheit braucht einen starken Partner

Vermögen eröffnet Möglichkeiten – und bringt zugleich Entscheidungen mit sich: Wie lässt sich das Erreichte bewahren, gezielt...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Deal mit Nvidia: Bundesregierung plant Kooperation mit US-Chiphersteller
16.10.2026

Deutschland will die Lücke beim Einsatz künstlicher Intelligenz in der Industrie schließen. Viele deutsche KMU hinken bei der digitalen...

DWN
Unternehmensporträt
Unternehmensporträt Ein Großhändler stellte 35 Roboter ein und verdreifachte so die Kapazität – ist das die Zukunft?
16.10.2026

Wenn Kunden eine Lieferung innerhalb von 24 Stunden erwarten, wird das Lager zu einem Wettbewerbsfaktor. Dies hat den dänischen...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Die 723.000-Mitarbeiter-Lücke: Deutschlands schleichender Verlust an Wohlstand
16.10.2026

Die deutsche Wirtschaft steuert auf eine historische Belastungsprobe zu. Während politische Debatten häufig von akuten Konjunktursorgen,...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Deutsche in der Dauerkrise: Immer mehr Ausfälle aufgrund psychischer Erkrankungen
16.10.2026

Die Krisen der vergangenen Jahre hinterlassen Spuren in der Psyche vieler Menschen und am Arbeitsmarkt: Immer mehr Arbeitnehmer fallen...

DWN
Politik
Politik Frühstartrente kommt: Bundestag beschließt 10 Euro für Kinder
16.10.2026

Mit der Frühstartrente will der Staat Kindern monatlich zehn Euro für ein langfristiges Aktiendepot geben. Wer zuerst von der...

DWN
Panorama
Panorama DWN-Podcast Folge 47: Die Woche im Rückblick – KW 42
16.10.2026

Unser neuer Podcast ist da: Die ganze Woche in wenigen Minuten. Der DWN-Wochenrückblick bringt die Themen, die zählen – eingeordnet,...

DWN
Politik
Politik Analyse: Europa steht geschlossen gegen China, verschärft aber den Konflikt um den Milliardenhaushalt
16.10.2026

Die EU sieht erste Fortschritte im Handelskonflikt mit China. Doch das Defizit wächst weiter, und Brüssel bereitet bereits neue...

DWN
Politik
Politik Deal um Verbrenner-Aus: Deutschland und Frankreich haben sich geeinigt
16.10.2026

Deutschland setzt sich dafür ein, dass weiter Neuwagen mit Verbrennungstechnologie zugelassen werden können. Frankreichs Präsident...