Angesichts der steigenden Nachfrage nach abbaubaren Materialien in Europa stellt sich die Frage, wie PLA-Materialien das Problem der Temperaturunverträglichkeit lösen können. Gibt es alternative Lösungen?

PLA (Polymilchsäure) ist ein biologisch abbaubares und kompostierbares Polymer aus nachwachsenden Rohstoffen wie Maisstärke oder Zuckerrohr. Aufgrund seiner biologischen Abbaubarkeit und seines geringen CO2-Fußabdrucks ist es ein vielversprechendes Material für nachhaltige Verpackungen und Einwegprodukte. Allerdings hat PLA eine relativ niedrige Glasübergangstemperatur (Tg) von etwa 60 °C, was seinen Einsatz in Anwendungen, die eine höhere Temperaturtoleranz erfordern, einschränkt.

Eine Lösung für dieses Problem besteht darin, die chemische Struktur von PLA zu verändern, um dessen Tg zu erhöhen. Beispielsweise kann die Copolymerisation mit anderen Monomeren wie Lactid, Glycolid oder ε-Caprolacton die thermischen und mechanischen Eigenschaften von PLA verbessern. Auch die Mischung mit anderen Polymeren wie Polycarbonat oder Polyestern kann die Hochtemperaturbeständigkeit von PLA verbessern.

Ein weiterer Ansatz ist die Verwendung von Additiven, die die thermische Stabilität von PLA erhöhen können. Beispielsweise kann die Zugabe von Nanopartikeln aus Ton, Kieselsäure oder Metalloxiden die mechanischen Eigenschaften und die thermische Stabilität von PLA verbessern. Andere Additive, wie Keimbildner, können die Kristallisationsrate von PLA verbessern und so zu einer höheren thermischen Stabilität führen.

Alternative Lösungen zu PLA für Hochtemperaturanwendungen sind andere biologisch abbaubare Polymere wie Polyhydroxyalkanoate (PHAs), Polybutylensuccinat (PBS) und Polyhydroxybutyrat (PHB) sowie MCDM-Kaffeekapseln. Diese Polymere haben eine höhere Tg und können in Anwendungen eingesetzt werden, die eine höhere Temperaturbeständigkeit erfordern. Im Vergleich zu PLA sind diese Polymere jedoch weniger kommerziell verfügbar und teurer.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass PLA modifiziert und mit anderen Polymeren oder Additiven gemischt werden kann, um seine Hochtemperaturbeständigkeit zu verbessern. Wenn jedoch Hochtemperaturbeständigkeit eine kritische Anforderung ist, können alternative biologisch abbaubare Polymere, wie z. B. MCDM-Material, besser geeignet sein.