Synthese funktionaler Metallo-Blockcopolymerer

• Main Author: Gallei, Markus
• Format: Others
• Language: de
• Published: 2010
• Online Access: https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/2378/1/DissertationMarkusGallei.pdf; Gallei, Markus <http://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/view/person/Gallei=3AMarkus=3A=3A.html> : Synthese funktionaler Metallo-Blockcopolymerer. Technische Universität, Darmstadt [Ph.D. Thesis], (2010)

Blockcopolymere auf der Basis von metallorganischen und organischen Segmenten sind eine neue und aufgrund ihres breiten Eigenschaftsprofils, mit beispielsweise magnetischen, elektrischen oder photonisch leitenden Eigenschaften eine sehr vielversprechende Materialklasse. In der vorliegenden Arbeit wurden effiziente Synthesemethoden zur Darstellung von Blockcopolymeren auf der Basis von Polyvinylferrocen (PVFc) und Polyferrocenylmethylmethacrylat (PFMMA) als metallorganische Komponenten und verschiedenen klassischen, organischen Polymeren entwickelt. Für die sequentielle anionische Polymerisation mit FMMA als metalltragende Monomereinheit war die Verwendung eines sterisch gehinderten Initiators oder Makroinitiators notwendig. Auf diese Weise war es möglich, z.B. mit Polystyrol als rein organischem Block, Blockcopolymere mit einer Blockeffizienz von über 95% und einem Molekulargewicht von bis zu 150.000 g/mol bei einer Polydispersität von <1.05 herzustellen. Im Falle der Blockcopolymerisation von Vinylferrocen mit verschiedenen klassischen Monomeren, war es notwendig, die „schlafenden Polyvinylferrocenaggregate“ zu reaktivieren. Mit Hilfe des Konzepts der sogenannten Carbanionenpumpe oder der Zugabe verschiedener Salzzusätze, konnten auf diese Weise hochmolekulares und hinsichtlich des Molekulargewichts einheitliches Material erhalten werden und die Mikrophasenseparation mit Monomeren wie 2-Vinylpyridin, Methylmethacrylat und Styrol bewiesen werden. Die neu entwickelten Konzepte zur anionischen Polymerisation des FMMAs und des Vinylferrocens, sowie des in der Literatur etablierten [1]-Silaferrocenophans konnte weitergehend dazu ausgenutzt werden, um verschiedene Blockcopolymere mit Polycarbosilanen wie z.B. dem Poly(dimethylsilacyclobutan) oder dem Poly(hydromethylsilacyclobutan) herzustellen. Die synthetisierten Blockcopolymere wurden mittels Gelpermeationschromatographie, Kernresonanzspektroskopie, dynamische Differenzkalorimetrie, Matrix-unterstützte Laser-Desorptions/Ionisations-Flugzeit-Massenspektrometrie und Transmissions-Elektronenmikrospkopie (TEM) charakterisiert. TEM-Aufnahmen zeigen je nach Volumenbruch der zugrundeliegenden Blöcke verschiedene Morphologien auf Nanometerskala, was ein Beweis für eine Mikrophasenseparation der Blockcopolymere darstellt.