Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Natural Oil Polyols erschließen Polyurethan-Hartschaum-Anwendungen

05.05.2008
Bayer Materialscience, Leverkusen, hat ein Verfahren entwickelt, das nicht nur Polyole auf Basis eines erhöhten Anteils nachwachsender Rohstoffe produziert, mit den so genannten Natural Oil Polyols können auch mehr Polyurethan-Hartschaum-Anwendungen als in der Vergangenheit abgedeckt werden. Nach Angaben von Polyurethanexperten werden Natural Oil Polyols als einer der beiden Ausgangskomponenten für die Polyurethanherstellung weiter an Bedeutung gewinnen.

Für die Herstellung von Polyolen – neben Isocyanaten eine der beiden Ausgangskomponenten für Polyurethane (PUR) – werden schon seit vielen Jahren natürliche Komponenten wie Industriezucker, Glycerin und Sorbit eingesetzt. Zurzeit werden verstärkt sogenannte Natural Oil Polyols (NOP) entwickelt, die neben den erwähnten Rohstoffen auch Pflanzenölbestandteile enthalten. Experten gehen davon aus, dass die Bedeutung solcher Polyole, die zu einem größeren Anteil auf nachwachsenden Rohstoffen basieren, aller Voraussicht nach weiter zunehmen wird.

Die Anwendung von Natural Oil Polyols wird als nachhaltiger angesehen als die Verwendung von auf fossilen Brennstoffen basierenden herkömmlichen Werkstoffen, und die Nachfrage nach solchen „grünen“ Produkten steigt stetig. Jedoch haben die bisher am Markt eingeführten Natural Oil Polyols auch Nachteile, die den Anwendungsbereich einschränken. Nun hat Bayer Materialscience, Leverkusen, ein innovatives Produktionsverfahren entwickelt, mit dem sich viele dieser Herausforderungen meistern lassen.

Das Verfahren wurde zur Herstellung von Natural Oil Polyols für Hartschäume aus Polyurethan entwickelt. Inzwischen ist es zum Patent angemeldet. Polyurethan-Hartschäume zeichnen sich durch die beste Wärmedämmleistung aller marktgängigen Werkstoffe aus und werden weltweit in großem Umfang zur effizienten Isolierung von Gebäuden, Kühlgeräten und Pipelines eingesetzt.

... mehr zu:
»Polyols »Polyurethan

„Das neue Verfahren vereinigt auf ausgeklügelte Weise zwei unterschiedliche chemische Reaktionen in einem Schritt“, erläutert Dr. Klaus Lorenz, Senior Principal Scientist in der Polyether-Verfahrensentwicklung bei Bayer Materialscience. „Durch die Kombination von Alkoxylierung und Umesterung lassen sich Polyole mit hohen Anteilen an Pflanzenölkomponenten und gleichzeitig mit dem gewohnten Eigenschaftsspektrum sowie in der bekannten strukturellen Vielfalt konventioneller Polyole erhalten“.

Polyurethaneigenschaften teilweise sogar verbessert

Auf dieser Basis werden Hartschaumstoffe hergestellt, die bei Verwendung verschiedener gängiger Treibmittel nicht nur ähnliche Eigenschaften wie konventioneller Produkte haben; sie sind zum Teil sogar besser. Kundenspezifische Anforderungen konnten damit erfüllt werden.

Die ausgezeichnete Verträglichkeit mit konventionellen Polyolen ermöglicht die Steigerung des NOP-Anteils in den Rezepturen, so dass die Hartschäume beispielsweise problemlos die Beschaffungsrichtlinie der amerikanischen Regierung erfüllen können. In den USA werden Produkte aus nachwachsenden Rohstoffen gegenüber solchen auf Basis petrochemischer Rohstoffe bevorzugt. Diese Richtlinie basiert auf einem Vorschlag des US-Landwirtschaftsministeriums (USDA), demzufolge im Rahmen der Beschaffung von Produkten einschließlich Baukonstruktionswerkstoffen durch die öffentliche Hand ein Mindestgehalt an nachwachsenden Rohstoffen für die Einstufung als „biobasiert“ festzulegen sei.

Im Falle der Isolierung von Gebäudewänden soll ein Hartschaum (Sprühschaum oder Dämmplatte) mindestens zu 8% auf nachwachsenden Rohstoffen basieren, um diese Anforderung zu erfüllen. Während Polyetherpolyole auf Basis von Zucker bis zu etwa 30% aus erneuerbaren Anteilen bestehen, ermöglicht das neue Verfahren die Herstellung von Natural Oil Polyols mit Gehalten an nachwachsenden Rohstoffen zwischen 40 und 70%. Aus diesen Natural Oil Polyols lassen sich Hartschäume mit Anteilen von etwa 10 bis 15% an natürlichen Rohstoffen produzieren, die damit die genannte Anforderung für die Einstufung als biobasiert sogar deutlich übertreffen.

Entscheidender Wettbewerbsvorteil auf dem Polyurethanmarkt

Im neuen Verfahren sieht Dr. Peter Seifert, globales Produktmanagement Polyether bei Bayer Materialscience „entscheidende Wettbewerbsvorteile in dem wichtigen Markt nachwachsender Rohstoffe für die Polyurethanherstellung“: „Damit lassen sich Hartschäume mit einem deutlich erhöhten Anteil nachwachsender Rohstoffe formulieren, die nicht nur durch ihren Beitrag zur Senkung des Energieverbrauchs, sondern auch durch die Wahl der Rohstoffe einen Beitrag zum Klimaschutz leisten.“

Auf der Kunststoffmesse K 2007 hat Bayer Materialscience viel versprechende Anwendungen mit den neu entwickelten Polyolen vorgestellt. Ein Beispiel ist ein hochwertiges Kühlgerät der Firma Liebherr, dessen Isolierschicht aus einem NOP-haltigen Baytherm-Polyurethan-Hartschaum besteht. Es erfüllt die hohe Energieeffizienzklasse A+. Der Anteil nachwachsender Rohstoffe konnte bei diesem Projekt im Vergleich zu konventionellen PUR-Isolierschaumsystemen verdoppelt werden. Im Hinblick auf die Verarbeitungs- und Gebrauchseigenschaften steht das neue System den marktgängigen Hartschaumstoffen in nichts nach, sondern übertrifft diese sogar in einigen Aspekten.

Entwicklung neuer Polyurethane im Nafta-Raum auf dem Vormarsch

Die Formulierungsentwicklungen mit dem Ziel einer stärkeren Einbeziehung von Natural Oil Polyols in PUR- und Polyisocyanurat (PIR)-Hartschäumen für Verbundplatten und Blockschaum in Bauanwendungen kommen in der Region Nafta gut voran. „Wir sind sehr zuversichtlich, dass die Natural Oil Polyols, die Bayer Materialscience zurzeit entwickelt, einen wichtigen Beitrag zu unserem Portfolio an Hochleistungsprodukten liefern werden“, erläutert William J. Nicola, Leiter der Anwendungsentwicklung für Rohstoffe für Hartschaumspezialitäten bei der Bayer Materialscience LLC in Pittsburgh. „Unsere derzeitigen Aktivitäten in diesem Bereich zielen auf eine Markteinführung in der zweiten Jahreshälfte 2008.“

Mit einem Umsatz von 10,4 Mrd. Euro im Jahr 2007 gehört die Bayer Materialscience AG zu den weltweit größten Herstellern von Polymermaterialien. Die wichtigsten Abnehmerbranchen sind die Automobilindustrie, die Elektro-/Elektronik-Branche sowie die Bau-, Sport- und Freizeitartikelindustrie. Bayer Materialscience produziert weltweit an 30 Standorten und beschäftigte Ende 2007 etwa 15 400 Mitarbeiter. Bayer Materialscience ist ein Unternehmen des Bayer-Konzerns.

Josef-Martin Kraus | MM MaschinenMarkt
Weitere Informationen:
http://www.maschinenmarkt.vogel.de/themenkanaele/konstruktion/werkstoffe/articles/120240/

Weitere Berichte zu: Polyols Polyurethan

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Maschinenbau:

nachricht Die nächste Generation der industriellen 3D-Drucker
09.01.2020 | Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg

nachricht Gießwalzanlage der TU Freiberg ermöglicht innovative Magnesiumbauteile für den Leichtbau
20.12.2019 | Technische Universität Bergakademie Freiberg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Maschinenbau >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Miniatur-Doppelverglasung: Wärmeisolierendes und gleichzeitig wärmeleitendes Material entwickelt

Styropor oder Kupfer – beide Materialien weisen stark unterschiedliche Eigenschaften auf, was ihre Fähigkeit betrifft, Wärme zu leiten. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Polymerforschung (MPI-P) in Mainz und der Universität Bayreuth haben nun gemeinsam ein neuartiges, extrem dünnes und transparentes Material entwickelt und charakterisiert, welches richtungsabhängig unterschiedliche Wärmeleiteigenschaften aufweist. Während es in einer Richtung extrem gut Wärme leiten kann, zeigt es in der anderen Richtung gute Wärmeisolation.

Wärmeisolation und Wärmeleitung spielen in unserem Alltag eine entscheidende Rolle – angefangen von Computerprozessoren, bei denen es wichtig ist, Wärme...

Im Focus: Miniature double glazing: Material developed which is heat-insulating and heat-conducting at the same time

Styrofoam or copper - both materials have very different properties with regard to their ability to conduct heat. Scientists at the Max Planck Institute for Polymer Research (MPI-P) in Mainz and the University of Bayreuth have now jointly developed and characterized a novel, extremely thin and transparent material that has different thermal conduction properties depending on the direction. While it can conduct heat extremely well in one direction, it shows good thermal insulation in the other direction.

Thermal insulation and thermal conduction play a crucial role in our everyday lives - from computer processors, where it is important to dissipate heat as...

Im Focus: Fraunhofer IAF errichtet ein Applikationslabor für Quantensensorik

Um den Transfer von Forschungsentwicklungen aus dem Bereich der Quantensensorik in industrielle Anwendungen voranzubringen, entsteht am Fraunhofer IAF ein Applikationslabor. Damit sollen interessierte Unternehmen und insbesondere regionale KMU sowie Start-ups die Möglichkeit erhalten, das Innovationspotenzial von Quantensensoren für ihre spezifischen Anforderungen zu evaluieren. Sowohl das Land Baden-Württemberg als auch die Fraunhofer-Gesellschaft fördern das auf vier Jahre angelegte Vorhaben mit jeweils einer Million Euro.

Das Applikationslabor wird im Rahmen des Fraunhofer-Leitprojekts »QMag«, kurz für Quantenmagnetometrie, errichtet. In dem Projekt entwickeln Forschende von...

Im Focus: Fraunhofer IAF establishes an application laboratory for quantum sensors

In order to advance the transfer of research developments from the field of quantum sensor technology into industrial applications, an application laboratory is being established at Fraunhofer IAF. This will enable interested companies and especially regional SMEs and start-ups to evaluate the innovation potential of quantum sensors for their specific requirements. Both the state of Baden-Württemberg and the Fraunhofer-Gesellschaft are supporting the four-year project with one million euros each.

The application laboratory is being set up as part of the Fraunhofer lighthouse project »QMag«, short for quantum magnetometry. In this project, researchers...

Im Focus: Wie Zellen ihr Skelett bilden

Wissenschaftler erforschen die Entstehung sogenannter Mikrotubuli

Zellen benötigen für viele wichtige Prozesse wie Zellteilung und zelluläre Transportvorgänge strukturgebende Filamente, sogenannte Mikrotubuli.

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

11. Tagung Kraftwerk Batterie - Advanced Battery Power Conference am 24-25. März 2020 in Münster/Germany

16.01.2020 | Veranstaltungen

Leben auf dem Mars: Woher kommt das Methan?

16.01.2020 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - März 2020

16.01.2020 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Chemiker lassen Bor-Atome wandern

17.01.2020 | Biowissenschaften Chemie

Infektiöse Proteine bei Alzheimer

17.01.2020 | Biowissenschaften Chemie

Miniatur-Doppelverglasung: Wärmeisolierendes und gleichzeitig wärmeleitendes Material entwickelt

17.01.2020 | Materialwissenschaften

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics