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Biobasierte Kunststoffe für Autos

Die Automobilindustrie ist auf die Senkung der Umweltbelastung ausgerichtet. Neuartige nachhaltige Materialien auf Basis von Biopolymeren und natürlichen Zusätzen zusammen mit Anpassungen von herkömmlichen Verarbeitungstechnologien sollen helfen, diese Ziele zu erreichen.
Biobasierte Kunststoffe für Autos
In den Bereichen Lebensmittelverpackungen und Biomedizin gab es vielversprechende Erfolge beim Ersatz von konventionellen durch biologisch abbaubare Polymere, unter Verwendung herkömmlicher Verarbeitungsmethoden und -geräten. Allerdings braucht es mehr Forschungen zu Spritzgießen und Thermoformen, um sicherzustellen, dass diese Materialien für anspruchsvolle Anwendungen im Verkehrssektor bewertet werden können.

Im Rahmen des von der EU finanzierten Projekts ECOPLAST entwickelten Wissenschaftler neue thermoplastische, biomassebasierte Verbundwerkstoffe und verbesserten Verarbeitungstechnologien der Automobilindustrie, um die neuen Materialien besser in den Griff zu bekommen. Das Team konzentrierte sich auf das Hinzufügen von Naturfasern, Nanofüllstoffen und anderen Materialien zu herkömmlichen Polymilchsäuren (PLA) und Polyhydroxybuttersäuren (PHB). Außerdem entwickelten die Forscher neue biomassebasierende thermoplastische Verbundwerkstoffe durch die Synthese neuer Polymere auf Proteinbasis.

Zu ihren zahlreichen Errungenschaften zählt die Identifizierung der PHB-Komponenten, die zu Schleierbildung und flüchtigen Emissionen führen. Sie ersetzten sie und lieferten eine neue patentierte Formulierung für den Autoinnenraum, die mit herkömmlichen Methoden bearbeitet werden kann. Weiterhin entwickelten sie einen Langfaser-PHB-Verbundwerkstoff mithilfe eines Flachsgewebes und füllten damit eine bedeutende Lücke, da bisher nur erneuerbare Kurzfaser-Thermoplaste zur Verfügung standen.

Die Forscher überwanden die Schwierigkeiten der Kombination von hydrophilen Holzfasern mit hydrophoben thermoplastischen Matrizen durch Funktionalisierung der Oberflächen von Holzfasern. Neuartige Verstärkungen für PLA auf der Basis von Nanocellulose und Organotonen waren ebenfalls recht vielversprechend.

Schließlich wurden vier neue Biopolymere auf Proteinbasis hergestellt und die Produktion bis zum Pilotmaßstab skaliert. Dies bringt die Vermarktung dieser neuartigen Biopolymere einen Schritt näher.

Zu den technologischen Fortschritten zählt die Verbesserung der Extrusion, die flüchtige Verbindungen und damit Geruch und Schleierbildung von PHB reduziert. Das Team entwickelte einen programmierbaren Impulsgenerator, der sehr nützlich für Pneumatik-, Elektro-, Haltbarkeits- und Alterungstests sein wird.

Die Bemühungen von ECOPLAST lieferten eine Vielzahl von Materialien und Verarbeitungstechnologien für die Automobilindustrie, die zu Reduktionen der ökologischen Auswirkungen der Branche führen können. Die Ergebnisse wurden in zahlreichen Fernseh- und Radio-Interviews, Pressemitteilungen und Veröffentlichungen präsentiert. Die Bemühungen sollen zu Patenten und einer Erhöhung der Marktanteile für Unternehmen des Konsortiums führen.

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Schlüsselwörter

Automobil, Biopolymere, Spritzgießen, Thermoformen, Thermoplast, Biomasse
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