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Hochfeste und selbstheilende bio-basierte Polyhydroxyurethane als hitzebeständige Klebstoffe
Eine neue Forschung zeigt das Potenzial bio-basierter Polyhydroxyurethane für Hochleistungsanwendungen.
Polyhydroxyurethane (PHUs) gelten als vielversprechende nachhaltige Alternative zu konventionellen isocyanathaltigen Polyurethanen. Ein chinesisches Forschungsteam hat nun ein starkes und schnell selbstheilendes bio-basiertes PHU-Netzwerk entwickelt, das auf karbonisiertem Daidzein (DZ-BCC) und Aminen basiert.
Durch den Einsatz von aminopropyl-terminiertem Polydimethylsiloxan (H2N-PDMS-NH2) als weichem Segment wird die Kettenbeweglichkeit erhöht, wodurch die Selbstheilungseigenschaften verbessert werden. Gleichzeitig sorgen die hohe Vernetzungsdichte sowie die Benzopyran-Ringstruktur des Daidzeins für eine Zugfestigkeit von bis zu 28,3 MPa.
Veranstaltungstipp: Kleb- und Dichtstoffe
In dem Seminar „Kleb- und Dichtstoffe formulieren“ am 10.09.2025 in Essen lernen Sie Klebstoffformulierungen zu analysieren und machen sich vertraut mit den verschiedenen Bestandteilen und wichtigsten Klebetypen. Patentbeispiele und eigene Berechnungen werden Ihnen helfen, die eigene Klebstoffformulierung zu erstellen.
Hohe mechanische Stabilität und Rezyklierbarkeit
Trotz ihrer ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften zeigen die entwickelten PHUs eine schnelle Selbstheilung, hohe chemische Rezyklierbarkeit und eine bemerkenswerte Wiederaufbereitungseffizienz. Nach nur 30 Minuten bei 150 °C lassen sich 94 % der ursprünglichen Zugfestigkeit wiederherstellen.
Darüber hinaus können die Materialien als Klebstoffe für Holz- und Glasverklebungen eingesetzt werden. Dabei erreichen sie eine Scherfestigkeit von bis zu 6,4 MPa bei Holz und 3,4 MPa bei Glas. Verklebte Glasproben mit PHUs zeigen zudem eine exzellente Hitzebeständigkeit und bleiben bis zu 150 °C stabil.
Diese Forschung erweitert die Anwendungsmöglichkeiten bio-basierter PHUs erheblich und könnte zur Entwicklung nachhaltiger Hochleistungsklebstoffe führen.
Quelle: Liu et al., Polymer Chemistry, Issue 7, 2025
