Untersuchungen zur Netzwerkheterogenität neuartiger Polymergele

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Polymergele sind in einem Lösungsmittel gequollene Polymernetzwerke. Sie bilden eine Klasse der weichen Materie mit interessanten Eigenschaften und Anwendungspotential in verschiedensten Bereichen. Solche Systeme zeigen häufig eine komplexe Struktur auf Längenskalen (einige 10 - 100 nm), die deutlich größer sind als die Maschenweite des Netzwerks. Ziel des Projekts ist es, ein vertieftes Verständnis über die wesentlichen Ursachen dieser Struktur, die sich als Netzwerkheterogenität darstellt, in kovalent verknüpften Polymergelen zu erhalten und aufzuzeigen, wie diese von der Art der Netzwerksynthese und von den Reaktionsparametern abhängt. Dazu sollen chemisch weitgehend vergleichbare Netzwerke nach unterschiedlichen Reaktionsprinzipien hergestellt und hinsichtlich der makroskopischen Eigenschaften und der Netzwerkheterogenität verglichen werden. Zur Synthese von Gelen nach grundlegend verschiedenen Methoden sollen neben der schon eingehend untersuchten frei-radikalischen, vernetzenden Copolymerisation die Atomtransferpolymerisation (ebenfalls als vernetzende Copolymerisation) und die Thiol-En-Polymerisation als Stufenreaktion verwendet werden. Wir gehen davon aus, dass sich die resultierenden Gelstrukturen wegen der stark unterschiedlichen Reaktionsmechanismen signifikant unterscheiden. Die Heterogenität äußert sich in räumlichen Dichtefluktuationen, die über statische und dynamische Lichtstreuung quantifiziert und zu den Herstellbedingungen in Bezug gesetzt werden sollen.