Biologisch abbaubare Polymere

Zudem bietet ihre Gewinnung aus nachwachsenden Rohstoffen die Möglichkeit der Unabhängigkeit vom Rohöl. Rohöl ist nur begrenzt als Basisrohstoff der Kunststoff produzierenden chemischen Industrie anzusehen.
Nachteile sind bei den biologisch abbaubaren Werkstoffen (BAW) der höhere Preis, die Hygieneprobleme und die eingeschränkte technologische Eignung. Außerdem werden biologisch abbaubare Kunststoffe nur ein begrenztes Marktsegment, z. B. Verpackung, einnehmen können. Für viele andere Anwendungen, bei denen auch Langlebigkeit gefragt ist (z. B. Fußbodenbeläge), sind sie hingegen kaum geeignet, sodass weiterhin auch große Mengen an erdölbasierten Kunststoffen gebraucht werden.
Schon lange war bekannt, dass Polyester und Polyamide aufgrund der Hydrolyseanfälligkeit der Ester- bzw. Amidbindung in gewissen Grenzen biologisch abbaubar sind.

Synthese von Stärkefolien

Stärke neigt beim Eintrocknen aus wässriger Lösung leicht zur Bildung von Filmen. Diese Tatsache wird bei der Synthese der Stärkefolien ausgenutzt: Vermischt man Stärke (10g) mit 100 ml Wasser und erwärmt das Gemisch für ca. 15 min auf 100 °C, erhält man eine brüchige Folie. Durch Zusatz von Weichmachern (z. B. Glycerin) kann man die Zug- und Reißfestigkeit erheblich erhöhen.
Glycerin lagert sich zwischen die Stärkeketten und verringert so die sehr starken zwischenmolekularen Wechselwirkungen (Wasserstoffbrückenbindungen). Daraus resultiert die erhöhte Flexibilität der Folie mit Weichmacherzusatz.

Polyhydroxybutansäure (PHB)

Reine Polyhydroxybutansäure ist sehr spröde, durch Einlagern von bis zu 20% Polyhydroxypentansäure entsteht ein Polymer, das in seinen mechanischen und physikalischen Eigenschaften dem Polyethylen ähnelt, in seinen chemischen Eigenschaften eher mit Polyethylentherephthalat (PET) vergleichbar ist und dessen Eigenschaftsspektrum aufweist.
Der unter dem Handelsnamen Biopol® produzierte Polyester kann sogar von Bakterien auf der Basis von Hydroxyalkansäuren produziert werden. Speziell Alcaligenes eutrophus ist in der Lage bis zu 80% seiner Trockenmasse des Polyester in seinen Zellen zu speichern. Der Polyester dient dem Bakterium als Nahrungsreserve. Konkret handelt es sich dabei um ein Coploymer aus b-Polyhydroxybutansäure (Polyhydroxybuttersäure) und b-Polyhydroxypentansäure (Polyhydroxyvaleriansäure).

Biologisch abbaubare Copolymere

Ausgehend von der Tatsache, dass Esterbindungen durch Hydrolyse gespalten werden können, also auch Polyester hydrolyseanfällig sind, wurden vielfältige Experimente angestellt. So hat beispielsweise die BASF-AG ein vollständig biologisch abbaubares Copolymer aus 1,4-Butandiol, Adipinsäure und Terephthalsäure (Handelsname: Ecoflex®) entwickelt. Von einem anderem Unternehmen wurde ein Polycaprolacton entwickelt, das z. B. als Gipsersatz für orthopädische Anwendungen, als Synthetikverband, aber auch für Flaschen Folien oder Faservliese genutzt wird.