Biopolymernetzwerk Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V.

 

Naturkautschuk und thermoplastische Elastomere

Ein sehr populärer „Verwandter“ der Kunststoffe ist Gummi. Andere Begriffe in diesem Zusammenhang sind Naturkautschuk, Kautschuk und Elastomere. Auch wenn ein Großteil des weltweiten Bedarfs an Gummi heute petrochemisch hergestellt wird (synthetische Kautschuke meist aus Styrol und Butadien), so geht doch der Ursprung auf nachwachsende Rohstoffe zurück. Auch heute noch wird rund 40% des Gummibedarfs aus Naturkautschuk gedeckt.

Unter Naturkautschuk versteht man Polymere, die auf Pflanzenprodukten wie vor allem Milchsaft (Latex) basieren. In der Natur tritt dieser Latexsaft aus verletzten Stellen der Baumrinde aus und dient so dem Schutz des Baumes, denn er dichtet verletzte Stellen vor Bakterienbefall ab. In nachhaltig bewirtschafteten Plantagen wird der Saft durch gezieltes Anritzen gewonnen. Gummi entsteht durch die Vulkanisierung von Rohkautschuk mit Schwefel.

Neben Gummi, das als biobasierter Werkstoff schon seit vielen Jahrzehnten bekannt ist, gibt es die so genannten Thermoplastischen Elastomere (TPE). Diese ebenfalls sehr elastischen Kunststoffe sind nicht vernetzt und daher auch wieder aufschmelzbar (thermoplastisch). Auch gibt es eine ganze Reihe biobasierter oder teil-biobasierter Typen.

Eine wichtige Gruppe sind hier die thermoplastischen Polyurethane (TPU, seltener TPE-U). Anwendungsgebiete gehen von Schuhsohlen und anderen Schuhkomponenten über Folien bis hin zu Weichkomponenten in Hart-Weichverbunden wie bei Zahnbürstengriffen.

Thermoplastisches Ether-Ester-Elastomer (TPC-ET) mit Hartsegmenten aus petrochemisch hergestelltem Polybutylenterephthalat (PBT) und Weichsegmenten, die einen Polyether enthalten, der unter Verwendung von biobasiertem 1,3-Propandiol hergestellt wird, eignet sich für technische Anwendungen wie z.B. Airbagabdeckungen in PKW. Ein 2010 vorgestellte Type besteht zu 35 Gew.-% aus nachwachsenden Rohstoffen.

Zu 100% biobasiert ist ein Block-Copolymer (Polyether-Block-Amid), das 2010 unter anderem für Ski-Schuhe vorgestellt wurde. Das TPE Material besteht aus 100% biobasiertem Polyamid 11 und biobasiertem Polyether.

Auswahl an BMEL/FNR geförderten Projekten zu diesem Thema
Verbundvorhaben: Biotechnologische Synthese von Thermoplasten und Kautschuken (01.09.2011 bis 31.08.2014)
Erschließung des Verstärkungspotenzials von Naturfasern für Gummi und TPE (01.02.2007 bis 31.07.2009)
Verbundvorhaben: Nutzung nachwachsender Rohstoffe bei der Herstellung thermoplastischer Elastomere aus Folgeprodukten der Olefin-Metathese (01.10.2005 bis 31.03.2009)