Hallak

Forschungsschwerpunkte

  • Synthese von hochreinem biogenen Silika von Reisspelzen

  • Herstellung von Silika-Nanopartikeln direkt aus Reisschalenachse und aus biogenem erzeugten Wasserglas via Sol-Gel-Verfahren unter Anwendung von Tensiden

  • Oberflächenmodifizierung der SiO2-Nanopartikel mit verschiedenen Silanen auf der Basis von biogenem Silika

  • Wärmeleitfähigkeitsmessungen

Forschungsthemen

Seit den vierziger Jahren des letzten Jahrhunderts werden die Polyurethanprodukte im industriellen Maßstab hergestellt. Aus Polyurethanen lassen sich vielfältige Produkte mit hoher Anwendungsrelevanz herstellen wie zum Beispiel hochelastische Schaumstoffe für Matratzen, Polster und Autositze, Isoliermaterialen für Verpackungen, Bauwesen, und Kühlschränke und für chemisch beständige Beschichtungen.
Polyurethan kann in einem Polyadditionsverfahren zwischen einem Polyol (Härter) und einem Polyisocyanate (Harz) synthetisiert werden. Die Eigenschaften von Polyurethanen können in einem weiteren Rahmen variiert werden. Je nach der Auswahl der Isocyanat- und Polyolkomponenten können lineare und vernetzte Polyurethane mit den gewünschten Eigenschaften erhalten. Zudem kann die Polyadditionsreaktion durch den Zusatz von Additiven beeinflusst werden. Aktuell verwendete Polyurethanschäume zeigen wesentliche Nachteile wie Brennbarkeit und eine begrenzte chemische Stabilität. Durch die Verwendung von Flammschutzmitteln und weitere Zusatzstoffe wie z.B. nanopartikuläres Silika (Aerosil) kann diese Problematik verringert werden.
Die SiO2-Nanopartikel, welche in der Reaktionsmischung verwendet werden, sollen auf zwei verschieden nachhaltigen Wegen aus biogenem Silika (hochreiner Reisspelzenasche) generiert werden. Zudem soll die Verwendung eines neuartigen Vorproduktes auf Basis eines Flüssigsilikates und eines geeigneten Polyols im Hinblick auf das angestrebte Eigenschaftsspektrum der neuartigen Polymersilikatschäume untersucht werden. Darüber hinaus gibt es heutzutage große Bestrebungen die Polyole zur Polyurethansynthese teilweise bzw. vollständig durch nachwachsende Rohstoffe (Pflanzöle, Zuckerrüben, Mais und Kartoffeln) zu ersetzen.
 
Ziel der Arbeit ist Synthese von SiO2-Nanopartikeln auf der Basis von biogenem Silika sowie von Silka/Polyol-Vorprodukten als Komponenten neuartiger nanozellulärer flexibler und spritzbarer Polymersilikatschäume.
In Ergebnis sollen neuartige nanozelluläre flexible und spritzbare Polymersilikatschäume mit sehr niedriger Wärmeleitfähigkeit (< 25 mW/ m K) synthetisiert werden und die Brennbarkeit der resultierenden Polymersilikatschäume (A1 bzw. A2) verringert werden.

letzte Änderung: 28.07.2020

M. Sc. Bassam Hallak
Institut für Technische Chemie
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04103 Leipzig

Raum: 547

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