Isocyanatfreie Polyurethan-Bindemittel in Klebstoff- und Beschichtungsanwendungen
10. Februar 2025
Beschichtungssysteme auf Basis nachwachsender Rohstoffe (NawaRo) sind nach wie vor ein Nischenprodukt. Auf der Grundlage schon vorhandener Forschungsergebnisse (TRL ≤ 4-6) im Bereich isocyanatfreier Polyurethane (NIPU) aus nachwachsenden Rohstoffen sollen in diesem Projekt Voraussetzungen geschaffen werden, die biobasierte Polyhydroxyurethan-Bindemittel (PHU) gegenüber herkömmlichen Polyurethanen (PU) wettbewerbsfähiger machen.
Hierbei liegt der Fokus auf Bindemitteln für Klebstoffe und Beschichtungen. Im Vorhaben werden die zuvor in NIPUWOOD (FKZ 49MF210085) entwickelten, wasserlöslichen und biobasierten cyclischen Carbonate als Härter verwendet (ungiftiger Ersatz von Isocyanat), um in Kombination mit neu zu entwickelnden Amin-haltigen Präpolymeren isocyanatfreie wasserbasierte Bindemittel für Beschichtungssysteme und Klebstoffe zu formulieren. In den bisherigen Entwicklungsarbeiten hat sich gezeigt, dass hierzu multifunktionelle wasserlösliche Amine notwendig sind, die über passende mittlere Molmassen, Verzweigungsgrate und Funktionsdichten verfügen.
Im hier geplanten Vorhaben sollen somit biobasierte, wässrige aminhaltige Präpolymere entwickelt werden, die sich in Kombination mit den zuvor entwickelten cyclischen Carbonaten in wässrigen Systemen formulieren lassen und damit zu Holz-Beschichtungen mit hoher Härte und Kratzfestigkeit und Klebstoffen mit hoher Haftfestigkeit für Holz und Holz(-Produkte) führen. Neben isocyanatfreien Polyurethanen lassen sich die neu entwickelten Amine auch unmittelbar in biobasierten Epoxidharzen, Polyharnstoffen oder Polyamiden einsetzen.