Industrie und Wirtschaft sind immer daran interessiert Technologien voranzubringen, deren Anwendung eine Verbesserung der aktuellen Kosten- oder Einnahmesituation verbessert. In einer Welt, wo Rohstoffe immer knapper und teurer werden, haben sich Kunststoffe so ihren Weg zum Erfolg gebahnt. Sie bringen Eigenschaften mit sich, die viele Rohstoffe allein nicht haben. Hinsichtlich ihrer chemischen Zusammensetzung handelt es sich meist um Makromoleküle aus Kohlenwasserstoff-Verbindungen – man nennt sie Polymere. Für Laien: sie kommen in ihren Bestandteilen ohne wichtige Metalle oder sonstige seltene Elemente aus.
Ein solcher Kunststoff, dem weltweit eine große Bedeutung zukommt, ist Polyvinylbutyral. Abgekürzt wird es mit PVB. PVB gehört in die Gruppe der Polyvinylacetale. Es wird meist als Bindemittel in Form von Schmelzklebstoff verwendet. Dazu wird es zwischen zwei Schichten, meist Glasscheiben gelegt, und dann mit Hitze behandelt.
Wir sehen uns Polyvinylbutyral / PVB etwas genauer an. Wir zeigen wie es hergestellt wird, wofür es Verwendung findet und warum es in der Wirtschaft exemplarisch dafür steht, dass Kunststoffe so sehr an Bedeutung gewinnen.
Polyvinylbutyral – das optimale Bindemittel
PVB wird aus Polyvinylalkohol gewonnen, indem es mit Butanal Acetalisiert wird. Der Vorgang wird in der Chemie so genannt, weil dabei Acetal entsteht.
Polyvinylbutyrale mit einem niedrigen Grad an Acetalisierung sind wasserlösliche Polymere. Liegt der Acetalisierungdagegen hoch, dann wird das Polymer nur noch in Alkohol lösbar oder in Aromaten. Nachdem Polyvinyl Butyral als Bindemittel für Glas verwendet wird, ist eine komplette Funktionalisierung wichtig. Durch die freien OH-Gruppen ermöglicht es nämlich eine bessere Bindung zum Glas.
Polyvinylbutyral – Anwendung
PVB ist nach der Herstellung ein fester Stoff, zumindest bei Raumtemperatur. Er wird in Form von Folien hergestellt, die sich durch eine hohe Reißfestigkeit auszeichnen. Bringt man sie durch Hitze zum schmelzen, haften die Moleküle an den benachbarten Oberflächen und halten so Scheiben fest zusammen. Ihre Klebrigkeit ist die Ursache für die splitterbindende Wirkung. Insbesondere Fenster und Autohersteller nutzen diese Technologie gerne. Sie stellen sicher, dass bei Unfällen Schnittwunden weniger gefährlich ausfallen.
PVB – Bedeutung für die Wirtschaft
Für die einen ist Polyvinylbutyral nur ein Bindemittel um Glas zusammenzuhalten. PVB-Folien haben aber eine weitaus höhere Bedeutung und zwar im Bereich der Bauwirtschaft. Manche Glaskonstruktionen werden überhaupt nur möglich, weil PVB zum Einsatz kommt und die Haltbarkeit von Glasscheiben verbessert. Aus diesem Grund lassen sich bei manchen Gebäuden Wände oder Teile von Wänden ersetzen. Anstatt Stahl und Beton wird transparentes Material verwendet. Hinsichtlich der Baukosten spielt durchaus ein Vorteil. Scheiben lassen sich ganz einfach als großflächige, maßgeschneiderte Elemente herstellen. Man setzt sie ein und schon sind mehrere Quadratmeter Wand entstanden. Im Gegensatz zu Beton wird sogar noch Licht durchgelassen.
Ein weiterer Vorteil ist, dass sich PVB in Form von Recycling relativ gut wiedergewinnen lässt. Bei einem derartig immensen Markt spielt das eine bedeutende Rolle. Der Rohstoff ist kostbar und wird zum Teil aus alten Autoscheiben gewonnen. Manche Firmen haben sich auf diese Aufgabe spezialisiert.
Experten gehen davon aus, dass die Anwendungsgebiete von Polyvinylbutyral in Zukunft vielfältiger werden. Weltweit steigt die Anzahl der Autos und die Nachfrage nach Glaselementen. Aufstrebende Volkswirtschaften bauen aktuell wahre Megastädte voller Wolkenkratzern. Forschung auf diesem Gebiet wird für chemische Unternehmen auf jeden Fall ein lohnendes Investment sein.
