Chemie Kunststoffe mit Wasser und Hitze hergestellt

Zur Herstellung organischer Kunststoffe werden oft giftige Stoffe verwendet. Wiener Chemikern ist es nun gelungen, zwei Polymerklassen nur mit heissem Wasser und bei hohem Druck herzustellen, also quasi im Druckkochtopf.

«Wir forschen an sogenannten hydrothermalen Syntheseverfahren», erklärte die Leiterin der Forschungsgruppe für organische Hochleistungsmaterialien an der Technischen Universität (TU) Wien, Miriam Unterlass. «Dabei arbeiten wir bei hohem Druck und hoher Temperatur, in der Grössenordnung von 17 bar und 200 Grad Celsius.» Bei solchen Extrembedingungen kann auf die sonst für die Herstellung organischer Polymere notwendigen giftigen Lösungsmittel verzichtet werden.

Unterlass und ihre Kollegen erzielten mit dieser Methode bereits vor mehreren Jahren erste Erfolge, etwa bei der Herstellung organischer Farbstoffe oder von Polyimiden – Kunststoffe, die in der Luftfahrt- und Elektronikindustrie zum Einsatz kommen. Wie die Wissenschaftler nun im Fachjournal «Angewandte Chemie» berichten, konnten sie verschiedene Beispiele aus zwei Kunststoffklassen synthetisieren: Polybenzimidazole und Pyrronpolymere.

Polybenzimidazole werden beispielsweise als Membranen in Brennstoffzellen eingesetzt oder finden sich in feuerfester Kleidung. Pyrronpolymere zeichnen sich durch gute Stabilität und interessante elektronische Eigenschaften aus und eignen sich beispielsweise als leistungsfähiges und hochbeständiges Elektrodenmaterial in Batterien.

«Dass sich diese Polymere mithilfe unseres hydrothermalen Verfahrens herstellen lassen, ist bemerkenswert, weil diese Kunststoffe eigentlich kein Wasser mögen», erklärte Unterlass in einer Aussendung. Die Wissenschafler haben die neue Herstellungsmethode bereits patentiert.

Fachartikellink: https://doi.org/10.1002/ange.202000367)