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Pflanzenöle als Rohstoffquelle für bio-basierte Acrylamidpolymere
Ein britisches Forschungsteam hat eine Methode entwickelt, um aus Pflanzenölen direkt funktionelle Acrylamidmonomere herzustellen und erfolgreich mittels RAFT-Polymerisation zu verarbeiten. Die nachhaltige Syntheseroute ebnet den Weg für neue bio-basierte Polymere mit kontrollierter Struktur und vielseitigen thermischen Eigenschaften.
Forschende um Fiona L. Hatton von der Loughborough University präsentieren einen neuen Syntheseweg für bio-basierte Polymere auf Basis von Fettsäuren. Aus vier verschiedenen Pflanzenölen – darunter hocholeisches Sonnenblumenöl und hydriertes Kokosöl – wurden durch basenkatalysierte Transesterifizierung mit N-Hydroxyethylacrylamid hydrophobe Acrylamidmonomere gewonnen. Im Fokus standen sowohl die Optimierung der Reaktionsbedingungen als auch die Vermeidung reaktiver Nebenprodukte, die bei der Isolierung der Monomere entstehen können.
Durch umfassende kinetische Untersuchungen identifizierten die Forschenden Verunreinigungen wie radikale Inhibitoren und ungewollte Co-Monomere in der Rohproduktfraktion, insbesondere nach der umweltfreundlicheren Solewäsche. Während die gesättigten Monomere aus hydrierten Ölen erfolgreich ohne weitere Reinigung polymerisiert werden konnten, benötigten ungesättigte Monomere eine aufwendigere Aufreinigung mittels Säulenchromatografie, um eine kontrollierte RAFT-Polymerisation zu ermöglichen.
Veranstaltungstipp: Nachhaltig formulieren
Die virtuelle FARBE UND LACK // KONFERENZ „Nachhaltig formulieren mit neuen, bio-basierten Additiven“ am 02.12.2025 wird die neuesten Trends und Technologien im Bereich der nachhaltig formulierten Produkte untersuchen, mit besonderem Fokus auf die vielversprechendsten bio-basierten Additive und die bestehenden Herausforderungen. Die Teilnehmer erhalten Einblicke in neue Alternativen und Innovationen, die darauf abzielen, die Anforderungen an verbesserte Leistung, Nachhaltigkeit und die Einhaltung von Umweltstandards zu erfüllen.
Maßgeschneiderte Thermoplasten mit pflanzlicher Basis
Die synthetisierten Polymere wiesen Molmassen zwischen 3.000 und 12.000 g/mol auf und zeigten abhängig vom Pflanzenöl amorphe oder teilkristalline Eigenschaften. Die Glasübergangstemperaturen (Tg) lagen zwischen −1 und 33 °C, die Schmelztemperaturen (Tm) zwischen 48 und 66 °C. Damit eröffnet sich ein breites Anwendungsspektrum – von weichen, elastischen Materialien bis hin zu thermisch stabileren Strukturen.
Mit dieser Arbeit gelingt erstmals die RAFT-Polymerisation direkt aus pflanzlichen Ausgangsstoffen durch einstufige Transesterifizierung. Die Studie zeigt das Potenzial, bio-basierte Polymere mit definierter Struktur aus nachwachsenden Rohstoffen herzustellen – ein wichtiger Schritt in Richtung nachhaltiger Beschichtungssysteme.
Quelle: Polymer Chemistry, Issue 12, 2025, DOI: 10.1039/d4py01442f
