Fluorhaltige Kunststoffe mit Verfallsdatum

Aus dem abgebauten Material kann das Fluor wiedergewonnen werden, um erneut in Chemikalien aller Art eingebaut zu werden

15.07.2024

Christoph Fornacon-Wood (links) und Prof. Dr. Alex Plajer der Universität Bayreuth haben mit Forschenden aus Berlin eine neue Klasse von fluorierten Polymeren hergestellt, die sich im Vergleich zu ihren Äquivalenten ohne Fluor 20-mal schneller zersetzen.

UBT

Chemiker der Universität Bayreuth haben in Zusammenarbeit mit Forschenden aus Berlin eine neue Klasse von fluorierten Polymeren hergestellt, die sich im Vergleich zu ihren Äquivalenten ohne Fluor 20-mal schneller zersetzen. Diese Ergebnisse können dabei helfen, die Ansammlung der industriell genutzten Fluorverbindungen PFAS, auch bekannt als „ewige Chemikalien“, in der Umwelt zu vermeiden.

Der Großteil der Gebrauchsgegenstände mit fluorierten Kunststoffen wie Teflonpfannen landet derzeit auf Mülldeponien: Dadurch gelangen die Polymere in die Umwelt. Diese potenziell giftigen Verbindungen reichern sich dort an, sodass sie nun nahezu überall nachweisbar sind. Dieses Problems hat sich ein Forschungsteam mit Beteiligung von Christoph Fornacon-Wood und Prof. Dr. Alex J. Plajer von der Makromolekularen Chemie der Universität Bayreuth angenommen. Die Studie ist jetzt in der Fachzeitschrift Chemical Communications erschienen.

Den Forschenden ist es gelungen, eine neue Klasse von fluorierten Polymeren herzustellen, die Esterbindungen enthalten. Esterbindungen in Polymeren, also Kunstoffen, erleichtern den Abbau; fluorierte Polyester sind jedoch sehr selten.

Wie die gewöhnlichen fluorierten Kunststoffe besitzt auch diese neue Polymerklasse Antihaft-Eigenschaften. Zusätzlich können die neuartigen Polymere über die Esterbindungen leicht wieder abgebaut werden. „Normalerweise verlangsamen Fluoratome den Abbau, aber hier wird er durch das Fluor im Material sogar beschleunigt“, sagt Plajer. Aus dem abgebauten Material kann das Fluor anschließend wiedergewonnen werden, um erneut in Chemikalien aller Art eingebaut zu werden.

„Das Design zukünftiger fluorierter Polymere sollte eine integrierte Option für Abbau und Recycling beinhalten, um eine nachhaltige Kreislaufwirtschaft für Fluor zu ermöglichen“, so Fornacon-Wood. Denn Fluor ist eine limitierte Ressource und könnte ohne die Rückgewinnung zukünftig selten und damit teuer werden.

Die Ergebnisse der Studie entstanden in Zusammenarbeit mit der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) und der Freien Universität Berlin.

Originalveröffentlichung

Christoph Fornacon-Wood, Merlin R. Stühler, Alexandre Millanvois, Luca Steiner, Christiane Weimann, Dorothee Silbernagl, Heinz Sturm, Beate Paulus, Alex J. Plajer; "Fluoride recovery in degradable fluorinated polyesters"; Chemical Communications, 2024

https://www.chemie.de/news/1183953/fluorhaltige-kunststoffe-mit-verfallsdatum.html