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Projekt
Synthese von kovalent vernetzten amphiphilen Co-Netzwerken mit Modellcharakter
Antragsteller
Dr. Frank Böhme
Fachliche Zuordnung
Präparative und Physikalische Chemie von Polymeren
Förderung
Förderung seit 2019
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 397384169
Gegenstand des Projekts sind kovalent vernetzte amphiphile Co-Netzwerke mit Modellcharakter (Modell-ACN), welche über verschiedene heterokomplementäre Reaktionen von 4-Arm-Sternen unterschiedlicher Philie erhalten werden. In diesem Projekt soll der Frage nachgegangen werden, inwieweit Wechselwirkungen der reagierenden Gruppen bzw. der bei den Vernetzungen entstehenden Verknüpfungen den weiteren Verlauf der Reaktion und damit die Mikrostruktur der Netzwerke beeinflussen. Insbesondere wird vermutet, dass bei starken Wechselwirkungen Abweichungen vom statistischen Verlauf der Reaktion auftreten, was im Vergleich zu anderen in der Fachliteratur beschriebenen ACNs zu Abweichungen in der Mikrostruktur führen kann. Die Verknüpfungsreaktionen sind so ausgewählt, dass damit ein breites Spektrum möglicher Wechselwirkungen abgedeckt wird. Im Falle von Esterverknüpfungen sollten eher schwache Wechselwirkungen auftreten, während bei kovalent-ionischen Verknüpfungen starke Wechselwirkungen erwartet werden. Ein Sonderfall stellen Netzwerke dar, welche über eine reversible Diels-Alder-Reaktion hergestellt werden. An diesen Netzwerken soll untersucht werden, inwieweit sich reaktionsbedingte dynamische Umordnungen auf die Mikrostruktur von ACNs auswirken. Ein weiterer Aspekt der Strukturbildung bei der Synthese sind Wechselwirkungen der hydrophoben (PCL) und hydrophilen (PEG) Komponenten, welche zu Phasenseparation und damit zur Vorstrukturierung der Netzwerke führen können. In diesem Zusammenhang ist der Einsatz von Sternblock-Copolymeren mit hydrophilem Kern und hydrophoben Flügeln als Ausgangsstoff für die Synthese der ACNs vorgesehen. Bei diesem Vorgehen kann über die Verwendung selektiver Lösungsmittel ein Kollaps des Kerns verursacht werden, was einen deutlichen Einfluss auf die Netzwerkstruktur haben sollte. Das Hauptziel ist ein besseres Verständnis der strukturbestimmenden Einflüsse während der Netzwerksynthese, als Voraussetzung für die Synthese von Modell-ACNs mit einem Minimum an Netzwerkdefekten. Die Bewertung synthesebedingter struktureller Einflüsse auf die Netzwerkbildung erfolgt anhand von Untersuchungen zur Kettenkonnektivität und Netzwerkmobilität, zur Netzwerktopologie und Permeabilität sowie zur Netzwerkmechanik und Rheologie, welche über Kooperation innerhalb der Forschergruppe abgedeckt werden. Als Bewertungskriterien hier für dienen modellierte Struktur-Eigenschaftskorrelationen, welche von den theoretisch orientierten Arbeitsgruppen der Forschergruppe bereitgestellt werden.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
