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 Rechnungen digitalisieren: Wie Unternehmen Liquidität und Cashflow smarter steuern

Umsatz bedeutet noch keine gesicherte Liquidität. Zwischen der erbrachten Leistung und dem tatsächlichen Eingang des Geldes können...

X
DWN-Wochenrückblick

Weniger E-Mails, mehr Substanz: Der DWN-Wochenrückblick liefert 1x/Woche die wichtigsten Themen kompakt als Podcast. Für alle, deren Postfach überläuft.

E-mail: *

Ich habe die Datenschutzerklärung sowie die AGB gelesen und erkläre mich einverstanden.

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Vorwand Zwangsarbeit: Trump verhängt neue Zölle gegen 60 Handelspartner
24.07.2026

Der US-Präsident weicht nicht zurück: Pünktlich zum Auslaufen der gesetzlichen Frist für seine bisherigen weltweiten Sonderzölle...

DWN
Politik
Politik Regierungsumbau nach Rücktrittsdebakel: Wie Merz sein Kabinett neu ordnet
24.07.2026

Es war absehbar, dass Friedrich Merz den Posten an der Spitze des Kanzleramts neu besetzen muss. Der Bundeskanzler und CDU-Chef beschränkt...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft VW-Aktie unter Druck: Gewinn bricht um ein Drittel ein und Umsatzprognose sinkt
24.07.2026

Anhaltend schwache Verkaufszahlen, insbesondere auf dem wichtigen chinesischen Markt, machen dem Volkswagen-Konzern schwer zu schaffen: Im...

DWN
Politik
Politik G20-Ausladung durch Trump: Außenminister Wadephul kritisiert US-Ausschluss Südafrikas
24.07.2026

US-Präsident Donald Trump lädt Südafrika vom kommenden G20-Gipfel in Florida aus – und erntet dafür scharfe Kritik aus Berlin....

DWN
Politik
Politik Bundesverwaltungsgericht entscheidet: Händler müssen für das Recycling von Plastik-Tragetaschen zahlen
24.07.2026

Ob robust oder mehrmals nutzbar: Die stabilen Kunststofftaschen aus dem Supermarkt gelten rechtlich als Verpackung. Das hat das...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Solarenergie: Chinas Dominanz bedroht die grüne Revolution
24.07.2026

Solarenergie wächst inzwischen schneller als der weltweite Strombedarf und verdrängt erstmals fossile Kraftwerke. Doch ausgerechnet der...

DWN
Finanzen
Finanzen US-Marktbericht: Tesla-Aktien stürzen ab, Öl erreicht 101 US-Dollar
23.07.2026

Turbulente Zeiten an den globalen Handelsplätzen: Was die Anleger jetzt in Atem hält.

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Heliumknappheit: Europas Industrie droht der nächste Rohstoffschock
23.07.2026

Helium klingt nach Luftballons, ist aber ein unersetzlicher Rohstoff für Mikrochips, Magnetresonanztomografen und die Luftfahrt....