Untersuchung der heterogenen radikalischen Polymerisation und Copolymerisation von Vinylmonomeren in überkritischem Kohlendioxid

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Im Rahmen des Projektes konnte im vorangegangenen Antragszeitraum gezeigt werden, daß es möglich ist, die Fällungspolymerisation von Acrylsäure in sc-CO2 mit Hilfe der Turbidimetrie quantitativ zu untersuchen. Eine Stabilisierung der Polyacrylsäure (PAS)-Suspension durch die bisher untersuchten Tenside auf der Basis von KrytoxR 157, einem carboxlsubstituierten Perfluoroligoether, war dagegen noch nicht möglich. Neben den bereits erwähnten perfluorierten Verbindungen wie KrytoxR 157 erweisen sich Siloxanverbindungen ebenfalls oberflächenaktiv in CO2 und stellen zudem eine umweltfreundlichere Alternative zu perfluorierten Stoffen dar. Im angestrebten Antragszeitraum sollen mit verfügbaren und neu zu synthetisierenden Siloxanverbindungen systematische Untersuchungen durchgeführt werden, die eine Stabilisierung wasserlöslicher Polymerpartikel wie PAS oder Poly-N-vinylpyrrolidon (PVP) in CO2 ermöglichen. Eine solche Suspension würde sowohl grundlegende Untersuchungen wie die Bestimmung des Teilchenwachstums als auch die Herstellung neuartiger Produkte erlauben. Im Rahmen der beantragten Arbeiten wird die Synthese von Kern-Schale Partikeln mit hydrophilem Kern und hydrophober Schale (z.B. Polystyrol) und definierter Morphologie angestrebt. Die Synthese dieser in herkömmlichen Lösungsmitteln nicht darstellbaren Kern-Schale-Systeme soll als Modell für die Möglichkeiten der Kolloidchemie in überkritischen Fluiden dienen. Da das überkritische Kohlendioxid in der Technik als Reaktionsmedium zur Herstellung feindisperser Polymersysteme diskutiert wird, sind die hier zu erwartenden grundsätzlichen Erkenntnisse auch für den potentiellen technischen Anwender von Interesse.