Abstract von Walter Kaminsky
Maßgeschneiderte Polyolefine durch Metallocen-Katalyse als Beispiel für Nachhaltigkeit bei Kunststoffen
V6 Walter Kaminsky
Universität Hamburg, Institut für Technische Chemie
Bundesstr. 45, 20146 HamburgPolyolefine, insbesondere Polyethylen und Polypropylen weisen hohe Wachstumsraten von 6 bis 10 % pro Jahr auf und gehören, da sie nur aus Kohlenstoff und Wasserstoff bestehen, zu den umweltfreundlichsten Massenkunststoffen. Sie lassen sich sortenrein leicht wiederverwerten oder durch Pyrolyse in die Grundbausteine zerlegen. Durch Variation der Prozeßparameter kann die Pyrolyse in der Wirbelschicht so gesteuert werden, dass entweder überwiegend Olefine, Aromaten oder aliphatische Wachse erhalten werden. Polyolefine werden daher zuweilen als "schnittfestes Erdöl" bezeichnet, da sie eine Zwischennutzung von Kohlenwasserstoffen darstellen, bevor diese thermisch genutzt werden. Hierdurch lassen sich Ressourcen schonen und es wird ein Beitrag zur Nachhaltigkeit geliefert.
Eine weitere Schonung von Ressourcen und Energie ist durch die Verwendung von Metallocen-Katalysatoren möglich, die gegenüber herkömmlichen Ziegler-Natta-Katalysatoren eine Effizienzsteigerung bei der Polymerisation von Ethen und Propen um den Faktor 10 - 100 erlauben. Bei der auch mit Metallocenen durchgeführten Gasphasenpolymerisation werden keine Lösungsmittel verwendet und der Umsatz liegt nahe hundert Prozent.
Diese neuen Katalysatoren, die im Produkt verbleiben können, enthalten im Gegensatz zu herkömmlichen Kontakten keine oder nur noch Spuren von Chloriden, wodurch Korrosion bei Verarbeitung der hergestellen Kunststoffe verhindert wird.
Die Metallocen-Katalysatoren gestatten darüber hinaus in bisher unerreichter Weise die Synthese von Kunststoffen nach Maß. Durch Variation der Ligandenstruktur kann sowohl die Mikrostruktur der Polymere, ihre Stereo- und Regioselektivität und Taktizität in einem weiten Bereich variiert werden. Damit lassen sich neue Polymere mit herausragenden mechanischen Eigenschaften herstellen, die bisher Hochleistungspolymeren vorbehalten waren, die sehr viel aufwendiger und oft weniger umweltfreundlich hergestellt werden. Hierzu zählen transparente, auch alternierend aufgebaute Cycloolefincopolymerisate für den optoelektronischen Einsatz, hochschmelzendes syndiotaktisches Polystyrol, flexible Ethen-Octen-Copolymerisate mit sehr geringen extrahierbaren Anteilen und ohne Weichmacher, die diese Materialien für Verpackungen von Lebensmitteln und medizinischen Gütern prädestinieren und so ebenfalls zur Nachhaltigkeit beitragen.
zuletzt geändert am 15.02.2000