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
Politik
Politik Familienversicherung vor dem Aus: Koalition will Ehepartner blechen lassen
24.03.2026

Die Bundesregierung prüft offenbar das Ende der kostenlosen Familienversicherung für Ehepartner – für Millionen Versicherte könnte es...

DWN
Politik
Politik Iran-Krieg: Deutsche Reeder schlagen Alarm wegen akuter Risiken für Seeleute
24.03.2026

Mitten im Iran-Krieg wächst die Unsicherheit für Reeder und Besatzungen auf hoher See. Der VDR warnt vor realen Gefahren, während immer...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Ölpreisschock und physikalische Grenzen am Ölmarkt: Iranisches und venezolanisches Öl sind nicht direkt austauschbar
24.03.2026

Die europäischen Staaten haben ihre Lieferquellen seit 2022 deutlich diversifiziert, weshalb Europa vor allem Preissteigerungen ausgesetzt...

DWN
Politik
Politik CDU und SPD vor Koalitionsgesprächen in Rheinland-Pfalz – Schweitzer und Schnieder starten Verhandlungen
23.03.2026

Nach der Landtagswahl in Rheinland-Pfalz stehen CDU und SPD vor entscheidenden Gesprächen über eine mögliche Regierungsbildung. Doch...

DWN
Finanzen
Finanzen Imperial Brands-Aktie: Schließung von Reemtsma-Werk – 600 Jobs betroffen
23.03.2026

Nach monatelangen Verhandlungen ohne Ergebnis steht fest: Ein bedeutendes Reemtsma-Werk wird geschlossen. Die Entscheidung von Imperial...

DWN
Finanzen
Finanzen Ein weiteres systemisches Risiko: Fed schlägt Senkung der Kapitalanforderungen für Banken vor
23.03.2026

Milliarden Dollar könnten für Kredite, Dividenden und Aktienrückkäufe freigesetzt werden. Kritiker warnen jedoch, dass niedrigere...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Eli Lilly-Aktie: Dieser Wirkstoff könnte den Milliardenmarkt neu ordnen
23.03.2026

Ein neuer Wirkstoff von Eli Lilly sorgt für Unruhe im globalen Pharmamarkt. Retatrutid liefert Ergebnisse, die bisherige Medikamente klar...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Steigende Energiepreise: Weltwirtschaft steuert auf Rezession zu
23.03.2026

Die zunehmenden Verwerfungen im Energiesektor infolge des Iran-Kriegs belasten bereits Unternehmen, Verbraucher und Finanzmärkte und...