Das Projekt "Teilvorhaben 4" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Technische Chemie, Bereich Chemisch-Physikalische Verfahren (ITC-CPV) durchgeführt. 1. Vorhabenziel Im Rahmen des Teilprojektes werden homogene Katalysatoren basierend auf einkernigen oder mehrkernigen Komplexen der achten (VIIIB: Fe, Co, Rh, Ni, Pd) und zweiten Nebengruppen (IIB: Zn, Cd) sowohl der dritten Hautgruppe (IIIA: B, Al, Ga) hergestellt und in der Synthese von sog. aliphatischen Polycarbonaten getestet. Das Hauptziel des Vorhabens ist die gezielte, kontrollierte Synthese von Polyether-Carbonaten mit zwei reaktiven Hydroxo-Endgruppen. Diese funktionalisierten Polyether-Carbonate können dann durch Umsetzung mit Di-Isocyanaten in der Herstellung neuer Poyurethanesorten eingesetzt werden. Das fine-tuning der eingesetzten Liganden (Amino-imidoacrylaten, Amino-imidomalonate, 2,2'-Methylen(bisphenolate, 2,2'-Thio(bisphenolat) und Cokatalysatoren (stickstoffhaltigen Basen und Ammonium bzw. Phosphonium Salzen) wird auch eine wesentliche Rolle spielen. 2. Arbeitsplanung 1- Synthese neuer Liganden und abgeleiteter Metallkomplexen (2009-2010) / Erstellen von Ligand- und Katalysator-Bibliotheken zum schnellen Auswerten der Polymerisationsuntersuchungen. 2- Aufbau eines Hochdruckteststandes (Autoklav) mit dazugehöriger Hochdruckanalytik (IR, NMR) (2009-2010). 3- Katalysatoren-Screening Tests und Optimierung (2009-2011) / Durchführungen und Auswertung der Copolymerisationen von Epoxiden mit Kohlendioxid. 4- Durchführung und Auswertung der Umsetzung von OH-funktionalisierten Polyether-Carbonaten mit Standard Di-Isocyanaten (2011) 3. Ergebnisverwertung Abhängig von dem Erfolg des Katalysatoren-Screenings: mindestens eine Publikation pro Jahr oder, ohne Zeitrahmen, Patent(e) + folgende Publikation(en).
Das Projekt "Teilvorhaben 1: Entwicklung oleochemischer Polyole/Diisocyanate" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hobum Harburger Fettchemie Brinckmann und Mergel durchgeführt. Polyurethan-Dispersionen finden in großem Maße in Lacken und Beschichtungen auf Holz, Kunststoff, Leder, Textil, Metall und Glas Verwendung. Für die Herstellung von Polyurethan-Dispersionen werden derzeit überwiegend petrochemisch gewonnene Polyolkomponenten (A-Komponente) verwendet. Um eine feine Verteilung des Polyurethans im Wasser zu ermöglichen, sind Weichmacher wie die Dimethylolpropionsäure (DMPS) nahezu unerlässlich. Alternativ zu DMPS werden vereinzelt Rizinusölderivate eingesetzt. Die mit diesen Derivaten erhaltenen Produkte sind jedoch recht spröde und haben gerade für anspruchsvolle Anwendungsbereiche eine unbefriedigende Haptik, warum ihr Einsatz sehr begrenzt ist. Erschwerend kommt hinzu, dass aufgrund der chemischen Struktur des Rizinusöles die Möglichkeiten einer chemischen Modifizierung sehr begrenzt sind, so dass die Aussichten für eine Leistungssteigerung der Rizinusölderivate gering sind. Auf der anderen Seite sind aufgrund der Erfahrungen mit dem Rizinusöl und seinen Derivaten besonders heimische Pflanzenöle von großem Interesse, da sie im Gegensatz zum Rizinusöl aufgrund ihrer chemischen Struktur vielfältige Modifizierungsmöglichkeiten bieten. Ziel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung von wässrigen Polyurethan-Dispersionen auf Basis von heimischen Pflanzenölen (Raps-, Sonnenblumen-, Leinöl) für Beschichtungen auf verschiedenen Substraten (Holz, Leder, Textil). Heimische Pflanzenöle sollen so funktionalisiert werden, dass eine wirtschaftliche und umweltfreundliche Verwendung auf dem Gebiet der Polyurethan-Dispersionen möglich ist. Besonders die Substitution des Weichmachers DMPS und eine gezielte Funktionalisierung der Fettsäurereste hinsichtlich der Eigenschaften der Polyurethan-Dispersionen würden einen großen technischen Fortschritt bedeuten. Die Arbeiten werden in Zusammenarbeit zwischen den Firmen Alberdingk Boley GmbH, Harburger Fettchemie Brinckmann & Mergell GmbH (Hobum) und Hesse GmbH (Unterauftrag bei Alberdingk) durchgeführt.
Das Projekt "Untersuchungen zur chronischen Toxizitaet/Kanzerogenitaet von 4,4'-Diphenylmethan-Diisocyanat (MDI)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Toxikologie und Aerosolforschung durchgeführt. Diisocyanate werden als Grundstoff fuer Polyurethane bei der Herstellung zahlreicher verbrauchernaher Produkte eingesetzt, die zT grossflaechig zur Anwendung kommen. Die Marktbedeutung steigt insbesondere fuer MDI weiter an. Die vorliegenden Untersuchungen weisen auf mutagene und kanzerogene Wirkungspotentiale von MDI hin. Um das Wirkungspotential von MDI durch eventuelle Ausgasungen im Hinblick auf moegliche Risikofaktoren fuer den Menschen besser beurteilen zu koennen, wird eine vorsorgliche Pruefung auf chronische Toxizitaet/Kanzerogenitaet bzw Sensibilisierung auf inhalativem Verabreichungsweg an der Ratte (3 Dosierungsgruppen ueber eine Dauer von 24 Monaten durchgefuehrt. Parallel sollen Erkenntnisse ueber Tumorentstehung und -entwicklung durch 'serial sacrifice' an Satellitengruppen gewonnen werden, die gleichzeitig einer Verbesserung der Interpretierbarkeit von Versuchsdaten anderer Tierexperimente dienen koennen.