Beschichtungen auf der Basis Stimulus-induziert selbstdegradierender Polymersysteme und deren Anwendung auf elastischen Bodenbelägen
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Ziel des Forschungsvorhabens sind kreislauffähige Beschichtungen, die sich durch eine hohe mechanische Stabilität und Barrierewirkung unter Gebrauchsbedingungen auszeichnen, einfach zu erneuern sind und aus deren Anwendung keine Mikroplastikemissionen resultieren.
Solche Beschichtungen werden auf der Basis von Polymersystemen (biobasierte, bioabbaubare Polyester) realisiert, die einer Stimulus-induzierten Selbstdegradation unterliegen und die über endständige, UV-vernetzbare Endgruppen auf Basis sekundärer Pflanzenmetabolite (z.B. Cumarine) untereinander sowie mit biobasierten multifunktionalen Vernetzern (z.B. auf Basis von L-Lysin) lichtinduziert zu einem dreidimensionalen Polymernetzwerk umgesetzt werden können.
Die Selbstdegradation der Polymersysteme wird unter den alkalischen Bedingungen der Grundreinigung durch Aktivierung von Nucleophilen (Aminen) in den Seitenketten der Polymere (Abspaltung alkalilabiler Schutzgruppen) induziert.
Ein Angriff der Nucleophile an in der Polymerhauptkette vorliegenden Carbonylgruppen führt zur Umsetzung der selbstdegradierenden Polymersysteme in niedermolekulare, wasserlösliche, zyklische Verbindungen, die ohne den Eintrag hoher Mechanik vom elastischen Bodenbelag entfernbar sind.
In der Grundreinigerflotte werden diese zyklischen Verbindungen im Folgenden in die den selbstdegradierenden Polymersystemen zugrunde liegenden Aminosäuren überführt (alkalische Hydrolyse).
Die Aminosäuren können selektiv mit praxisüblichen Verfahren unter Einsatz von Ionenaustauscherharzen aus der Flotte zurückgewonnen und dann erneut zur Synthese Stimulus-induziert selbstdegradierender Polymersysteme eingesetzt werden unter Einsatz von Beschichtungen auf Basis Stimulus-induziert selbstdegradierender Polymersysteme lässt sich der Aufwand für die Reinigung und Pflege elastischer Bodenbeläge deutlich verringern.