Nachrichten Nachrichten
CO₂-basierte Alkohole eröffnen neue Wege für PVC-Upcycling
Forschende haben einen innovativen Ansatz entwickelt, um Polyvinylchlorid (PVC) mithilfe von CO₂-bindenden Alkoholen funktionell aufzuwerten. Die Studie liefert wertvolle Impulse für nachhaltige Recyclingprozesse.
Polyvinylchlorid gehört zu den weltweit meistproduzierten Kunststoffen – sein Recycling ist jedoch aufgrund des hohen Chlorgehalts und der geringen Kompatibilität mit gängigen Verfahren nach wie vor problematisch. Ein Team der Universität Mons hat nun untersucht, wie sogenannte CO₂-bindende Alkohole (CO₂BALs) eingesetzt werden können, um die chemische Struktur von PVC zu verändern und damit die Grundlage für ein verbessertes Upcycling zu schaffen.
Zentraler Bestandteil der Arbeit war die Nutzung von 1,5,7-Triazabicyclo[4.4.0]dec-5-en (TBD)-basierten CO₂BALs als Nukleophile für die PVC-Funktionalisierung. Untersucht wurde der Einfluss verschiedener Parameter wie Lösungsmittelpolarität, Umsetzungsgrad und Reaktionsdauer auf das Verhältnis von Substitution zu Eliminierung.
Lesetipp: Lackrohstoffe
Paolo Nanettis Basiswerk „Lackrohstoffkunde“ bietet eine optimale Übersicht und Einführung in die Chemie, Systematik und Wirkungsweise von Lackrohstoffen. Leser:innen finden einen ausführlichen Leitfaden zum Einstieg in das breite Spektrum der Rohstoffe, sodass sich auch Neu- und Quereinsteigende der Branche ganz einfach grundlegendes Wissen aneignen können. Darüber hinaus berücksichtigt die aktuelle Auflage zahlreiche neue Entwicklungen, wie die zukunftsorientierte Lackherstellung mit Hilfe nachwachsender Rohstoffe.
Hohe Selektivität und thermische Stabilität
Obwohl der Substitutionsgrad mit unter 10 Gew.-% vergleichsweise niedrig blieb, wurde eine bemerkenswerte SN2/E2-Selektivität von 94/6 erreicht. Mithilfe von ¹H-NMR, FT-IR, SEC und TGA konnten die Forschenden die erfolgreiche Anbindung von Carbonatgruppen sowie Trends der thermischen Stabilität nachweisen. Ein Problem stellt die Stabilisierung der CO₂BALs in polaren Lösungsmitteln dar, was die Reaktivität mindern kann.
Um diese Hürde zu überwinden, wird derzeit an alternativen Ansätzen gearbeitet – beispielsweise dem Einsatz von Flow Chemistry –, um die Substitutionseffizienz weiter zu steigern. Die Ergebnisse zeigen, dass CO₂-basierte Strategien einen vielversprechenden Beitrag zur nachhaltigen Modifikation von PVC leisten können und so eine Brücke zwischen Polymer-Upcycling und grüner Chemie schlagen.
Quelle: Polymer Chemistry, Issue 25, 2025
