Seit ihrer Entdeckung 1991 waren die Kohlenstoffnanoröhren (Carbon Nanotubes, CNT) der Auslöser massiver Forschungsaktivitäten in vielen wissenschaftlichen Disziplinen auf Grund ihrer bisher unbekannten physikalischen und chemischen Eigenschaften. Kein anderes bekanntes Material zeigt in diesem Masse eine Kombination von hervorragenden mechanischen, thermischen und elektrischen Eigenschaften. Diese machten die CNT nicht nur für eine grosse Anzahl von Applikationen Interessant, sondern sie waren auch für die Grundlagenforschung ein lohenswertes Objekt. Schnell fokussierte sich der Einsatz von CNT auf Polymercomposite, wobei die Vorteile durch das hohe Längenverhältnis sowie deren hohe elektrische und thermische Leitfähigkeit genutzt wurde. Ein Ende der Hochkonjunktur der CNT als Additiv für polymere Bauteile ist bis heute nicht abzusehen. Um die Eigenschaften der CNT noch weiter zu verbessern sowie deren Kompatibilität zu verschiedenen Matrizes zu erhöhen, werden heutzutage CNTs zusätzlich chemisch modifiziert und somit funktionalisiert.

Nachteilig für einen industriellen Durchbruch der CNT, d.h. deren grosstechnische Produktion sowie Einsatz in Massenprodukten, war bisweilen deren aufwendiges Herstellungsverfahren mit einem einhergehenden unattraktiven hohen Verkaufspreis. Zusätzliche Folgkosten durch eine chemische Funktionalisierung waren in diesem Fall inakzeptabel. Die Anstrengungen der Industrie, Verfahren und Produktionsanlagen für CNT zu optimieren und zu vergrössern, führten dazu, dass heute CNT im Tonnenmassstab zur Verfügung stehen und der Preis weiter sank. Erklärtes Ziel der Industrie ist es, diesen auf unter 100 € pro kg CNT in den nächsten Jahren zu reduzieren.

Während die Zahl der CNT produzierenden Industrie stetig zunimmt, existieren im Gegensatz dazu nur sehr wenige Firmen, die CNT chemisch funktionalisieren. Insgesamt sind weltweit nur wenige Firmen bekannt, die chemisch funktionalisierte CNT im Milligramm bis Gramm Bereich anbieten. Die Preise liegen dabei je nach funktioneller Gruppe weit über 10’000 € pro kg. Diese Mengen und Preise sind inakzeptabel für industrielle Produktionen und Anwendungen. Erste optimistische Ansätze vollständige Systeme funktionalisierter CNT in verschiedenen polymeren Matrizes herzustellen und zu vermarkten sind bei Firmen, wie z.B. Amroy, Nanocyl, Hyperion, FutureCarbon und CNT Co., Ltd. zu finden. Herstellungsverfahren, Qualität der CNT Funktionalisierung und Füllgrade sind dabei meistens ein wohlbehütetes Betriebsgeheimnis. Die Zahl dieser Firmen nimmt stetig zu.

Um diese Marktlage zu ändern, ist es das wissenschaftlich-technische Ziel unserer Projekte durch Nutzung bekannter chemischer Synthesen funktionalisierte CNT im Industriemassstab herzustellen, mit hohen Füllgraden in verschiedenen organischen Matrizes zu formulieren (Masterbatches) und zu vermarkten. Die produzierten Mengen und angestrebten tiefen Kosten sollen dabei attraktiv für die weiterverarbeitende Industrie sein.