Dendritische Polymer-Zink-Komplexverbindungen

Zielsetzung des Projektes war die Erprobung und Entwicklung von neuartigen Ausrüstungslösungen für Polymeranwendungen mit antimikrobieller Oberflächenfunktionalisierung. Dazu sollten dendritische Polymer-Zink-Komplexverbindungen hergestellt und ihre physiko-chemischen Eigenschaften in Hinblick auf eine Eignungsfähigkeit für Beschichtungs- und Compoundanwendungen untersucht werden.

Ergebnisse

Es konnten erfolgreich antimikrobiell wirksame dendritische Polymer-Zink-Komplexverbindungen hergestellt und in ihren Struktur-Eigenschaftsbeziehungen umfassend charakterisiert werden. Zudem gelang im Verlaufe des Projektes ein Vergrößerung des Ansatzmaßstabs und ein Ausbau der gesamten verfahrenstechnologischen Prozessketten, so dass ein breites Materialscreening ermöglicht wurde. Darüber hinaus ist somit die Grundlage für eine spätere industrielle Umsetzung geschaffen wurden.

Insgesamt konnte gezeigt werden, dass die nanoskaligen dendritischen Polymer-Zink-Komplexe (Zn-Hybride) eine effiziente Ausrüstung verschiedener Polymerwerkstoffe (Polyolefine, Polyamide, Thermoplastische Elastomere) erlauben. Ihre hervorragenden Lösungs- und Dispersionseigenschaften ermöglichen eine nanodisperse Verteilung in Beschichtungs- und Compoundanwendungen. Biologische Funktionstests nach ISO 22196 bzw. ISO 20743 belegen ein hohes Potenzial. So bewirkt die Ausrüstung neben einem hohen antibakteriellen auch einen beachtlichen antimykotischen Oberflächeneffekt. Darüber hinaus zeigten Biokompatibilitätsprüfungen eine durchweg hohe Verträglichkeit, wodurch sich für die entwickelten Lösungen auch Applikation im Bereich der Medizintechnik anvisieren lassen. Mehrere Vergleichstests mit anderen Zink-basierten Bioziden bestätigen die hohe Effizienz und Bioverträglichkeit des neuartigen Lösungsansatzes.

Anwendungen

Die entwickelte Lösung zur antimikrobiellen Ausrüstung von Polymerwerkstoffen ist in den Bereichen Lebensmittelindustrie, Hygiene-/ Medizinprodukte oder Antifouling, aber auch evtl. im Holzdekor- bzw. Schutzbereich einsetzbar. Durch eine farblich nahezu neutrale Ausrüstung und eine einfache und agglomeratfreie Dispergierbarkeit können sich zudem verarbeitungstechnische und materialspezifische Vorteile gegenüber am Markt befindlichen Lösungen realisieren lassen.