Nachrichten Rohstoffe
Vom Altreifen zum Epoxidharz: Neue Methode verwandelt Gummiabfälle in Rohstoffe für Beschichtungen
Ein Forschungsteam der University of North Carolina hat ein neues chemisches Recyclingverfahren entwickelt, das Altreifen in Vorprodukte für Epoxidharze umwandelt. Die Methode arbeitet unter milden Bedingungen und vermeidet umweltschädliche Nebenprodukte.
Ein Team um Dr. Aleksandr Zhukhovitskiy von der University of North Carolina (UNC) hat ein innovatives chemisches Verfahren vorgestellt, das Gummiabfälle in wertvolle Vorstufen für Epoxidharze umwandelt. Mithilfe von C–H-Aminierung und einer Umstrukturierung des Polymergerüsts lassen sich vernetzte Kautschukmaterialien in lösliche, aminofunktionalisierte Bruchstücke überführen – eine Grundlage für die Herstellung hochwertiger Beschichtungssysteme.
Lesetipp: Epoxidharze
Epoxidharze sind aufgrund ihrer hervorragenden Eigenschaften in der Beschichtungsindustrie verbreitet wie kaum eine Bindemittelklasse. In ihrem neuen Fachbuch „Epoxidharze“ erläutern die Autoren Dornbusch, Christ und Rasing die Grundlagen der Chemie der Epoxygruppe und vermitteln anhand konkreter Formulierungen den Einsatz der Epoxy- und Phenoxyharze in industriellen Beschichtungen – u.a. für Korrosionsschutz, Bodenbeschichtungen, Pulverlacke und Doseninnenbeschichtungen.
Chemische Innovation schafft neue Recyclingwege
Im ersten Schritt werden durch eine Schwefel-Diimid-Verbindung gezielt Aminogruppen in die Polymerketten eingebracht. Dies bereitet eine anschließende Umstrukturierung des Polymergerüsts vor, bei der das bisher unlösliche Gummimaterial in lösliche Fragmente mit funktionellen Gruppen überführt wird. Diese eignen sich als Ausgangsmaterial für Epoxidharze, die in ihrer mechanischen Leistungsfähigkeit kommerziellen Produkten auf Erdölbasis ähneln.
In Versuchen konnte ein Modellpolymer von einer Molmasse von 58.100 g/mol auf nur noch etwa 400 g/mol reduziert werden. Bei gebrauchtem Gummi zeigte sich ein vollständiger Abbau innerhalb von sechs Stunden – ein Hinweis auf die industrielle Skalierbarkeit der Methode.
Anwendungspotenzial für Epoxidharze und Green Chemistry
Die so hergestellten Epoxidharze könnten zukünftig in Klebstoffen, Verbundwerkstoffen und insbesondere in Beschichtungen eingesetzt werden. Angesichts wachsender Anforderungen an Nachhaltigkeit bietet die neue Recyclingmethode eine interessante Alternative zu petrochemisch basierten Rohstoffen.
Auch unter Umweltgesichtspunkten wurde das Verfahren bewertet: Der sogenannte E-Factor, der das Verhältnis von Abfallmenge zum Produktertrag beschreibt, fiel ohne Berücksichtigung der Lösungsmittel deutlich geringer aus. Die Forschenden arbeiten bereits an nachhaltigeren Lösungsmittelsystemen, um die ökologische Bilanz weiter zu verbessern.
Quelle: University of North Carolina, Nature, April 2025
