Polybutadien und Butadien enthaltende Copolymere mit kontrollierter Kettenstruktur mittels RAFT-Polymerisation

Abstract

Der degenerative Kettenübertragungsmechanismus der RAFT-Polymerisation ermöglicht einen vielseitigen Aufbau von makromolekularen Strukturen mit einer geringen Polydispersität. Deshalb findet diese Form der lebenden radikalischen Polymerisation eine immer stärkere Beachtung bei industriellen und wissenschaftlichen Anwendungen. In dieser Arbeit wurde die RAFT-Polymerisation von 1,3-Butadien näher untersucht. Darüber hinaus wurden Copolymerisationen von 1,3-Butadien mit n-Butylacrylat und Isopren in Lösung durchgeführt, um Polymere mit gezielten rheologischen Eigenschaften herzustellen. Aus diesem Grund wurde ein geeigneter experimenteller Aufbau entwickelt. Die Anforderungen an den Autoklaven und die technischen Spezifikationen werden im Detail beschrieben. Zusätzlich wurden konventionelle radikalische Polymerisationen von Styrol in Gegenwart von Ruß durchgeführt, um optimale Reaktionsbedingungen für eine erfolgreiche RAFT-Polymerisation von der Rußoberfläche zu bestimmen. Neuartige RAFT-Agenzien wurden entwickelt und synthetisiert, welche eine gute Kontrolle der RAFT-Polymerisation garantieren und eine Verankerung über die Abgangsgruppe mittels einer Diels-Alder Reaktion ermöglichen. Die Modifizierung der Rußpartikel wurde hierbei über einen einstufigen oder zweistufigen Prozess realisiert, wodurch die Beladungsdichte des RAFT-Agens variiert werden konnte. Die quantitative Anbindung des RAFT-Agens und die Anzahl der Polymerketten an der Rußoberfläche wurden mit Hilfe der thermogravimetrische Analyse verifiziert. Die Bestimmung der Molekulargewichtsverteilung des Polymers und die Bestätigung des lebenden Charakters der RAFT-Polymerisation von der Rußoberfläche erfolgt mit Hilfe der Größenausschlusschromatographie (GPC).