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Norbornen-basierte alicyclische Polyole: Neue Bausteine für Hochleistungs-Polyester
Forschende haben ENB- und VNB-basierte alicyclische Polyole als Monomere für Polyester mit hohen Glasübergangstemperaturen entwickelt. Die Ergebnisse eröffnen Potenzial für nachhaltige Alternativen zu Polycarbonaten.
Amorphe Polyester auf Basis starrer, alicyclischer Monomere gelten als vielversprechende Kandidaten, um konventionelle Polycarbonate in anspruchsvollen Anwendungen zu ersetzen. Ein Forschungsteam hat dazu 5-Ethyliden-2-norbornen (ENB) und 5-Vinyl-2-norbornen (VNB) als Ausgangsstoffe für die regioselektive Synthese entsprechender Diole identifiziert und optimiert.
Erste Scale-up-Experimente zeigen, dass sich die Herstellung der Monomere prinzipiell auch im größeren Maßstab realisieren lässt. Zusätzlich wurde eine alternative Methode entwickelt, um gezielt verzweigte Diole herzustellen, was neue Freiheitsgrade in der Polymerstruktur ermöglicht.
Lesetipp: Polyester und Alkydharze
Polyester und Alkydharze gehören zu den vielfältigsten und wichtigsten Stoffklassen der Lackchemie, ihr Einsatz als Bindemittel ist längst etabliert. In der neuen, überarbeiteten Auflage „Polyester und Alkydharze“ geht Ulrich Poth detailliert auf Aufbau, Struktur und Eigenschaften dieser bedeutenden Bindemittelgruppen ein und unterzieht bisherige Erkenntnisse auf dem Gebiet einer kritischen Betrachtung. Den modernen Lackentwickler:innen zeigt er Rechenansätze und Wege auf, Polyester und Alkydharze in Versuchsplänen zu formulieren und systematisch zu variieren.
Struktur–Eigenschafts-Beziehungen im Fokus
Um die Eignung der neuen Diole zu belegen, wurden Polymerisationen mit Dimethylterephthalat (DMT) durchgeführt. Dabei entstanden verschiedene Polyesterreihen mit verzweigten, linearen oder gemischten Regioisomeren. Analysen mittels GPC, TGA und DSC bestätigten Glasübergangstemperaturen zwischen 75 und 103 °C, abhängig von der Mikrostruktur und den Molekulargewichten.
Darüber hinaus wurde mit Isosorbid ein biobasierter Comonomer eingebracht, was zu amorphen Copolyestern mit Tg-Werten zwischen 81 und 97 °C führte. Die Ergebnisse unterstreichen das Potenzial alicyclischer Polyole, nachhaltige und leistungsfähige Polyester für verschiedene Anwendungen bereitzustellen.
Quelle: Polymer Chemistry, Issue 25, 2025
