RAFT-Polymerisation an Oberflächen

Abstract

Es wurden heterogene RAFT-(Reversible Addition-Fragmentation Chain Transfer)-Polymerisationen mit gebundenen Dithiobenzoaten, Trithiocarbonaten bzw. Xanthaten auf ihr Polymerisationsverhalten hin untersucht. Als Substrate wurden sowohl Silica-Nanopartikel als auch vernetzte polymere Trägermaterialien eingesetzt. Die Immobilisierung der RAFT-Agenzien über die stabilisierende Z-Gruppe erlaubte die Herstellung wohldefinierter, oberflächengebundener Polymerketten von bis zu 15 kg/mol. Die gebundenen Polymere (Polystyrol, Polymethylmethacrylat, Polymethylacrylat, Polyvinylacetat und Blockcopolymer PMA-b-PSty) konnten vom festen Substrat abgespalten werden, um das immobilisierte RAFT-Agens wiederzugewinnen. Zur effizienten Modifizierung der Oberflächen mit definierten Polymeren wurde zusätzlich zu den gebundenen RAFT-Agenzien auch ein freies RAFT Agens eingesetzt, um enge Molmassenverteilungen des fertigen Polymeren zu erhalten. Außerdem lieferte diese Arbeit durch eine Kombination aus Experimenten und Computersimulationen einen Beitrag zur Aufklärung des komplexen Mechanismus der Dithiobenzoesäure-kontrollierten Polymerisation. Zusätzlich wurden neuentwickelte RAFT-Agenzien in Hinblick auf deren Verwendung zur Bildung wohldefinierter Polymere getestet. Mit den vorgestellten Ergebnissen wurde eine Brücke, ausgehend von Homopolymeren über Block-, Stern-, Kamm- und Netzwerk-Polymeren, bis hin zu gebundenen Polymeren an festen Oberflächen durch kontrollierte RAFT-Polymerisation geschlagen.