Alternatives Polyurethan-Produktionsverfahren

Technisch basiert das Verfahren darauf, Isocyanat durch Dicarbamat zu ersetzen. Für die Einstellung der Materialeigenschaften wird ein Baukastensystem beschrieben: Unterschiedliche Chemikalien werden in definierten Verhältnissen gemischt. Kettenverlängerer vernetzen Molekülgruppen und beeinflussen elastische oder klebende Eigenschaften. Polymerdiole machen den Kunststoff weich, und das Dicarbamat setzt den chemischen Prozess in Gang. Nach dem Mischen werden die Komponenten bei 180 bis 190 Grad Celsius geschmolzen und gerührt; nach dem Abkühlen erfolgen Prüfungen unter anderem auf Zugfestigkeit und Elastizität

Im Vergleich zu klassischen, hochreaktiven Isocyanaten läuft die Reaktion mit weniger reaktiven Dicarbamaten langsamer ab: Statt in wenigen Minuten dauert der Prozess sechs bis acht Stunden. Als Vorteil wird eine bessere Kontrollier- und Steuerbarkeit genannt, wodurch Ausschuss und Qualitätsschwankungen in der Produktion sinken sollen. Zusätzlich werden geringere Treibhausgas-Emissionen adressiert, da Kohlenstoffdioxid zur Herstellung des Dicarbamats eingesetzt wird. Im Projekt wird außerdem an Recycling-Methoden gearbeitet, um gebrauchte Polyurethan-Materialien weiterzuverwenden.

Die Dicarbamate werden im Projektkontext per Hochdruckverfahren synthetisiert: Bei 50 bar reagieren Methanol und Kohlenstoffdioxid mit Diaminen zu Dicarbamaten. Für Alt-Polyurethane, etwa aus Schaumstoffen, werden Recycling-Verfahren entwickelt, um daraus wieder neue Polyurethan-Produkte herzustellen. Ergänzend wird die Entwicklung von Klebstoffen beschrieben, mit denen Kanülen an Schläuche geklebt werden können. Die Technologie ist laut Mitteilung nicht mehr auf den Labormaßstab beschränkt; in einem Technikum lassen sich bereits einige Kilogramm der nicht-isocyanatbasierten Polyurethane herstellen, als nächster Schritt sind mehrere Hundert Kilogramm in einer Pilotanlage vorgesehen.