Zirkuläre und Biobasierte Kunststoffe

Wir entwickeln maßgeschneidert zirkuläre und biobasierte Kunststoffe für eine Vielzahl von Anwendungen in Folien, Fasern, Filamenten, Spritzgussteilen und anderem. Unsere Materialien verfügen über ein spezifisches, oft auch neuartiges Eigenschaftsprofil, das fossil basierten Polymerwerkstoffen entspricht oder diese sogar übertrifft. Dabei decken wir die gesamte Entwicklungskette von der Polymerisation über die Werkstoffentwicklung bis zu Kunststoffverarbeitung und Recycling mit begleitender umfassender Werkstoffcharakterisierung ab.

Unsere Kunststoffentwicklungen lassen sich auf konventionellen Maschinen verarbeiten. Durch unser langjähriges Know-how passen wir die Werkstoffe optimal der Anwendung an. Wir legen großen Wert auf niedrige Gesamtkosten, gute Rohstoffverfügbarkeit, einfache Verarbeitung und einfaches Recycling. Mustermengen können wir im industriellen Maßstab bereitstellen.

Polymertechnologie

Seit vielen Jahren arbeiten wir an der Entwicklung und Synthese von Polymeren und Additivsystemen auf Basis nachwachsender Rohstoffe. Diese Werkstoffe, beispielsweise chemisch modifizierte biobasierte Polymere wie Polymilchsäure (PLA) und Polyhydroxyalkanoate (PHA), werden auf ihren Einsatz als Funktionsadditive für Kunststoffe, Klebstoffe und Schmierstoffe hin entwickelt und untersucht. Neben den polymertechnischen Betrachtungen des biologischen Abbaus von Polymeren bieten wir langjährige Erfahrungen in der Charakterisierung von Polymeren mittels thermischen, spektroskopischen und chromatographischen Methoden (DSC, TGA, FT-IR, TG-IR, GPC), Kapillarviskosimetrie, Titration sowie die Reststoffanalytik (kunststoffbasierte Abfälle) an. Weitere Arbeitsgebiete sind die Kulturerbeforschung, der Denkmalschutz sowie die zerstörungsfreie Prüfung von hochwertigen Oberflächen.

Kunststoffentwicklung

Wir befassen uns mit der physikalischen Funktionalisierung von Biopolymeren durch Blending, Additivierung und Faserverstärkung. Weitere Forschungs- und Entwicklungsschwerpunkte bilden die reaktive Verarbeitung und die Kompatibilisierung in der Schmelze. Diese Expertise setzen wir u. a. für die Entwicklung neuer biobasierter Thermoplastischer Vulkanisate (TPV) ein. Unser Know-how in der Verarbeitung und Charakterisierung von Folienwerkstoffen, biologisch abbaubaren Polymeren und naturfaserverstärkten Kunststoffen (NFK) gehören mit zu unserem Portfolio. Darüber hinaus untersuchen wir das Verhalten biologisch abbaubarer Kunststoffe durch Alterung und Bodenkontakt. Wir helfen unseren Partnern vor Ort, reibungslos in die Herstellung von Produkten aus neuartigen Kunststoffen einzusteigen. Zufriedenheit bei Kunststoffverarbeitern und deren Kunden ist unser Ziel.

Musterproduktion und Materialprüftechnik

Die Entwicklung neuer Werkstoffe endet nicht im Labor, sondern in der industriellen Praxis. Aus diesem Grund betreibt Fraunhofer UMSICHT am Standort Willich ein Compoundiertechnikum, ausgestattet mit Doppelschneckenextrudern, verschiedensten Dosieranlagen, Schmelzefiltern und unterschiedlichen Granulierungen bis zum Produktionsmaßstab. Darüber hinaus stehen uns moderne Prüfgeräte für die umfassende Charakterisierung externer und interner Materialproben zur Verfügung.

Videos der Abteilung Zirkuläre und Biobasierte Kunststoffe

Biokunststoffe werden aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt und können deshalb einen Beitrag zur Nachhaltigkeit leisten. Am Fraunhofer UMSICHT erforschen und entwickeln wir biobasierte und bioabbaubare Kunststoffe.

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