Kredel, Julia (2021)
Synthese abbaubarer fluorierter Polymerarchitekturen zur Anwendung als funktionale Beschichtungen und responsive Materialien.
Technische Universität Darmstadt
doi: 10.26083/tuprints-00017593
Dissertation, Erstveröffentlichung, Verlagsversion

Kurzbeschreibung (Abstract)

Ziel der vorliegenden Arbeit war die Einführung verschiedener hochfluorierter Materialien in die Polymerisation zur Herstellung verschiedener Polymerarchitekturen und funktionalen Beschichtungen. Aufgrund der Vielzahl an außergewöhnlichen Eigenschaften gewann die Klasse der Fluorpolymere in den letzten Jahren immer mehr Aufmerksamkeit in der Forschung und sie sind als Hochleistungsmaterialien nicht mehr aus dem alltäglichen Leben wegzudenken. Mit dem Fokus auf den optischen Eigenschaften der Fluorpolymere können über eine starved-feed Emulsionspolymerisation Kern-Schale Partikel hergestellt werden und hieraus über das Schmelze Scheer Verfahren Opalfilme gepresst werden, bei denen das Fluorpolymer eine stabile Matrix mit hohem Brechungsindexkontrast zum Kernmaterial bildet. Darüber hinaus können durch die Entfernung der Kernmaterialien diese Opalfilme auch invertiert werden und ein vollständig poröses Material bilden. Durch die Synthese von Partikeln mit weichem Kern, einer harten aber stabilen Zwischenschicht und einer weichen Schale, sowie einer geeigneten Vernetzung des Matrixmaterials können zudem brillante Opalfilme hergestellt werden, die reversibel mit einem Farbwechsel auf Druck reagieren. Durch eine weitere Vernetzung können eingedrückte Farbbilder auf dem Opalfilm irreversibel fixiert werden. Darüber hinaus wird im zweiten Teil der Arbeit ein hochfluoriertes Coating-Material aus einem neuartigen nicht perfluorierten Monomer (PPVE-Mercaptoethanol-Acrylate), zur Anwendung auf Textilien für eine Wasser- und auch Ölabweisung hergestellt. Die Anwendung des neuartigen Monomers hat gegenüber den konventionellen perfluorierten Materialien den Vorteil, dass es atmosphärisch abbaubar ist. Diese Abbaubarkeit wird durch die Behandlung mit Ozon untersucht und eine Fragmentierung des Polymers bewiesen.

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