Neuartige amphiphile Blockcopolymere basierend auf kettenverlängerten Polyestern für duromere Anwendungen

• Main Author: Schneider, Jan-Pierre
• Format: Others
• Language: de
• Published: 2019
• Online Access: https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/9197/1/Dissertation%20JP%20Schneider.pdf; Schneider, Jan-Pierre <http://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/view/person/Schneider=3AJan-Pierre=3A=3A.html> (2019): Neuartige amphiphile Blockcopolymere basierend auf kettenverlängerten Polyestern für duromere Anwendungen.Darmstadt, Technische Universität, [Ph.D. Thesis]

Im Rahmen der durchgeführten Arbeit wurden neuartige Blockpolymere auf Basis von kettenverlängerten Polyestern für eine verbesserte Toughness modifizierter Epoxidharze entwickelt. Hydroxyl-terminierte Polymere werden durch Addition an die Anhydridgruppen des Pyromellitsäuredianhydrids (PMDA) in funktionalisierte Blockpolymere überführt, die mittels Kombination aus Fourier-Transform-Infrarotspektroskopie, Gelpermeationschromatographie, Kernspinresonanzspektroskopie, rheologischen Eigenschaften als auch Säurezahl-Titrationen charakterisiert wurden. Eine Präpolymerisation mit dem Diglycidylether von Bisphenol A-basierten Epoxidharz sorgt für eine entsprechende Kompatibilität und Löslichkeit im Epoxidharz vor der Aushärtung mit Dicyandiamid und einem Harnstoffderivat als Beschleuniger. Zusätzlich ermöglicht die Präpolymerisation verstärkte kovalente Bindungen zwischen den Blockcopolymer-Partikeln und der Epoxidmatrix im ausgehärteten Zustand. Eine Phasenvermittlung wurde hierdurch gewährleistet. Weiterhin wurde die essentielle Bedeutung der Präpolymerisation für optimale Klebverbindungen aufgezeigt. Die Vorteile bimodaler Partikeldurchmesser-Verteilungen werden in der Literatur kontrovers diskutiert und konnten bis heute nicht vollständig aufgezeigt werden. Das Hauptaugenmerk der in dieser Arbeit erhaltenen Ergebnisse liegt auf den amphiphilen Blockcopolymeren auf Basis eines Hydroxyl-terminierten Polybutadiens und Polytetrahydrofuran, deren Struktur-Eigenschaftsbeziehungen anhand verschiedener Syntheseparameter in den modifizierten Epoxidharzsystemen nach durchgeführter Präpolymerisation untersucht wurden. Die Ergebnisse der verschiedenen Blockcopolymer-Syntheseparameter liefern hierbei neue Erkenntnisse in dem sehr komplexen Thema der bimodalen Partikelgrößen-Verteilungen. Dabei wurde der Vorteil der bimodalen Partikelgrößen-Verteilungen klar aufgezeigt. Alle durchgeführten Ergebnisse konnten Vorteile bimodaler Partikeldurchmesser-Verteilungen gegenüber unimodalen Verteilungen bestätigen. Fokus lag hierbei auf den resultierenden mechanischen Kennwerten hinsichtlich Bruchzähigkeit, Zugscherfestigkeit, T-Schälwiderstand, Zugmodulen und Zugdehnungen. Weiterhin wurden thermische Eigenschaften anhand der Glasübergangstemperaturen untersucht.