FORSCHUNG — 99 Nachwuchsgruppe Altana AG Dr. Boris Bulgakov Forschungsschwerpunkte • Hitzebeständige Duroplaste: Entwicklung nachhaltiger Hochleistungs-Harze • Polyelektrolyte: Polymere für Batterien und Soft Robotics • Angewandte Polymerchemie: Nachhaltige Polymere für verschiedene Anwendungen Die Nachwuchsforschungsgruppe unter der Leitung von Dr. Boris Bulgakov wurde Ende 2023 an der Friedrich-Schiller-Universität Jena in Zusammenarbeit mit der Altana AG gegründet und konzentriert sich auf die Untersuchung von Polymeren mit Einfluss auf die Nachhaltigkeit. Im ersten Jahr wurde ein sechsmonatiges Pilotprojekt durchgeführt, das von der Altana AG unterstützt wurde und sich auf die Entwicklung teilweise biobasierter Phthalonitrilharze auf Basis der FuranChemieplattform konzentrierte. Phthalonitrilharze sind bekannt für ihre außergewöhnliche Hitzebeständigkeit und Leistungsfähigkeit unter extremen Bedingungen. Diese duroplastischen Polymere haben das Potenzial, Metalle in Hochtemperaturanwendungen zu ersetzen und somit die Einsatzgrenzen von Kunststoffen in fortschrittlichen Industrien zu erweitern. Aufgrund ihrer einzigartigen Eigenschaften sind Phthalonitrilharze in Branchen wie Luft- und Raumfahrt, Automobilindustrie, Elektronik und erneuerbare Energien Design funktioneller Polymere und Nanostrukturen für die Anwendung in den Lebenswissenschaften stark nachgefragt. Mit der jüngsten Aufnahme der industriellen Produktion und Anwendung von Phthalonitrilen in mehreren Ländern sind Fragen zu deren Nachhaltigkeit aufgekommen. Da Duroplaste nicht recycelbar sind, ist es unerlässlich, Synthesemethoden mit biobasierten Rohstoffen und umweltfreundlichen Protokollen anzuwenden, um ihre Umweltbelastung zu verringern [1]. Während des Pilotprojekts wurden vielversprechende Ergebnisse erzielt, die das Potenzial neuer Phthalonitril-Monomerdesigns mit SchiffBase- und Amid-Bindungen bestätigten. Diese Erkenntnisse ermöglichten die Sicherung von Fördermitteln für eine dreijährige Untersuchung dieses Themas und die Einrichtung einer Promotionsstelle innerhalb der Gruppe zur Unterstützung dieser Forschung. Das Ziel ist die Entwicklung neuer Phthalonitrilharze mit verbesserter Nachhaltigkeit für den Einsatz als Matrizen in Verbundwerkstoffen, elektrischer Isolierung und 3D-Druck, wodurch die Nachhaltigkeit nicht nur durch biobasierte Rohstoffe, sondern auch durch Anwendungen in stark nachgefragten Industrien gefördert wird. Zusätzlich untersucht die Gruppe die FuranPlattform für ein breiteres Anwendungsspektrum, einschließlich organischer Batterien und Soft Robotics. Furan-basierte Polymere haben in verschiedenen Bereichen, von Verpackungsmaterialien bis hin zu Hochleistungskunststoffen, Potenzial gezeigt und tragen zu einer nachhaltigeren Zukunft bei. [1] Bulgakov, B. & Schubert, U. (2024): Recent Advances and Prospects in High-Performance Bio-Based Phthalonitrile Resins. 10.1002/ adfm.202410071. Abb. 1. Phthalonitrilharz. Bild: Daria Poliakova
RkJQdWJsaXNoZXIy OTI3Njg=