Biopolymere mit Netzwerkstruktur - Stoffliche Nutzung nachwachsender Rohstoffe - page 351

etablierten Prozessen ohne grundsätzliche Modifikationen dieser Prozesse verarbeiten lassen.
Das bedeutet, dass wesentliche Eigenschaften des Präpolymers (B-stage) bzw. der präpolyme-
risierten Rezeptur denen des petrochemischen Analogons vergleichbar sein müssen. Auf diese
Problematik wird noch einmal vertieft im Kap. 16.5 eingegangen. Zweitens muss der ausgehär-
tete Zustand, das weitgehend polymerisierte Produkt (C-stage), ein Eigenschaftsprofil besitzen,
das dem petrochemischen Analogon weitestmöglich entspricht. Denn Endanwender sind meist
nicht bereit, Einbußen bei der Leistungsfähigkeit des Produktes hinzunehmen, nur weil es sich
um ein biogenes Produkt handelt.
Bei der Polykondensation der petrochemischen Phenol-Formaldehydharze existieren zwei
grundsätzliche Varianten, die sich durch die Art der Katalyse unterscheiden. Saure Katalyse
führt zu den sogenannten Novolaken und basische Katalyse zu den sogenannten Resolen. Bei
der Herstellung von Novolaken wird mit Phenol-Formaldehyd-Verhältnissen von 1:0,5 bis
1:0,9 gearbeitet, d. h. Phenol-Überschuss. Bei der Herstellung von Resolen wird mit Phenol-
Formaldehyd-Verhältnissen von 1:1,2 bis 1:2,5 gearbeitet, also Formaldehyd-Überschuss (sie-
he Bild 233).
Bild 233 Herstellung der Phenolharztypen Novolak und Resol aus Phenol und Formaldehyd mittels saurer
bzw. basischer Katalyse [81].
Resole sind unter Einwirkung von Wärme oder Säure härtbar, Novolake werden meist mit
Hexamethylentetramin gehärtet. Es existiert eine große Bandbreite historisch gewachsener
chemischer Modifikationsmöglichkeiten, die es erlauben, die Harzsysteme an die vorliegenden
Anforderungen anzupassen.
Die Einsatzmöglichkeiten für Phenolharze sind äußerst vielfältig: Sie werden vor allem für
Holzwerkstoffe eingesetzt; andere Anwendungsbereiche sind Formmassen, Laminate, Lacke,
Beschichtungen (auch in Konservendosen), Isoliermaterialien, Schlichten für Fasern, Gießerei-
formen, Schleifmittel, Mahl- und Reibbeläge, Verstärkung für Kautschuk, Druckfarben, Kunst-
stoffschäume [81], [82], [83]. Die weltweite Produktionsmenge der Phenolharze lag 1994 in
der Größenordnung von 1,5 Millionen Tonnen [84]. Inzwischen werden 40 % [85] der gesamten
Phenolproduktion von 8,7 Millionen t/a (2008) [86] in der Phenolharzherstellung verwendet.