Im Rahmen des „Green Deal“ legte die EU-Kommission den EU-Aktionsplan für Schadstofffreiheit von Luft, Wasser und Boden vor. Dieser Aktionsplan sieht u. a. Etappenziele für die Verringerung der Umweltverschmutzung an der Quelle bis 2030 vor.

Zu diesen Zielen zählt u. a. eine deutliche Reduktion des Eintrags von Kunststoffabfällen, insb. Mikroplastik, in die Umwelt. Im Juli 2024 trat vor diesem Hintergrund die EU-Verordnung für das Ökodesign nachhaltiger Produkte in Kraft.

Mit dem Ziel eine Mikroplastikemission sicher zu vermeiden, wurden neuartige PU-Beschichtungen auf Basis von bioabbaubaren PU-Oligomeren, die über bioinspirierte vernetzende Gruppen (Thymin- bzw. Adenin-Gruppen) reversible Netzwerke ausbilden, entwickelt.

Hierbei werden sowohl thermisch schaltbare Bindungen (Adenin/Thymin-Paare) als auch mittels künstlicher Enzyme (Nanozyme) spaltbare Bindungen (Thymin-Dimere) in der Befilmung ausgebildet.

Die Ausbildung des Netzwerks der bioinspirierten PU-Beschichtung erfolgt durch UV-Bestrahlung nach Applikation der erwärmten Oligomere (Mischung) und anschließende Abkühlung.

Aufgrund der thermisch schaltbaren 3 dimensionalen Vernetzung der Beschichtung können kleine mechanische Beschädigungen durch lokale Temperierung (Überführung in den flüssigen Zustand) ausgeglichen werden.

Nach größerem Materialabtrag ist ferner eine einfache Regenerierung der Beschichtung unter Einbindung einer neu aufgebrachten Schicht in die Netzwerkstruktur der alten, noch auf dem Boden vorliegenden Beschichtung möglich, wobei ein homogenes Netzwerk erhalten wird.

Bei Schmutzmigration in die PU-Beschichtung ist eine einfache Entfernung der alten Beschichtung vor Applikation der neuen möglich. Hierzu wird die alte Beschichtung durch Aufhebung der enzymatisch spaltbaren Bindungen mittels Nanozymen unter UV-Bestrahlung gezielt destabilisiert.

Die Beschichtung kann anschließend durch Behandlung mit heißem Wasser (Aufhebung der thermisch schaltbaren Bindungen) einfach in Form bioabbaubarer PU-Oligomere vom Bodenbelag entfernt werden.

Der Forschungsbericht ist auf Anfrage bei FRT erhältlich.