Synthese und Charakterisierung dünner Hydrogelschichten mit modulierbaren Eigenschaften

• Main Author: Corten, Cathrin Carolin
• Other Authors: Technische Universität Dresden, Chemie und Lebensmittelchemie
• Format: Doctoral Thesis
• Language: deu
• Published: Saechsische Landesbibliothek- Staats- und Universitaetsbibliothek Dresden 2008
• Subjects: Hydrogele; kontrolliert radikalische Polymerisation; NMRP; Blockcopolymere; Oberflächenplasmonen Resonanz Spektroskopie; piezoresistiv; multi-sensitiv; hydrogels; controlled radical polymerization; block copolymers; surface plasmon resonance spectroscopy; multi-sensitive; piezoresistive; ddc:540; rvk:VK 8007
• Online Access: http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:14-ds-1209463829168-95283; http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:14-ds-1209463829168-95283; http://www.qucosa.de/fileadmin/data/qucosa/documents/111/1209463829168-9528.pdf

Im Mittelpunkt dieser Arbeit stand die Darstellung sensitiver Blockcopolymere und deren Gele, die als Ausgangsmaterialien in Sensor- und Aktorsystemen einsetzbar sind. Die Vereinigung verschiedener Ansprechparameter stellt erhöhte Anforderung an die Synthese. Geringe Ansprechzeiten lassen sich mit einer Gelgröße im µm-Bereich erreichen. Hydrogele dieser Größenordnungen können durch nachträgliche Vernetzung funktioneller linearer Polymere ermöglicht werden. Die Makroinitiatormethode ermöglichte den Aufbau verschiedener linearer photovernetzbarer Blockcopolymere. Zum Einen wurde das temperatursensitive P(n-BuAc)-block-P(PNIPAAm-co-DMIAAm) erhalten, des Weiteren gelang die Darstellung der multi-sensitiven Blockcopolymere P2VP-block-P(NIPAAm-co-DMIAAm) und P4VP-block-P(NIPAAm-co-DMIAAm). Die Blockcopolymere wurden mit variierenden Blocklängen und Verhältnissen sowie mit unterschiedlichem Vernetzergehalt dargestellt. Die Charakterisierung der Blockcopolymere erfolgte mittels 1H-NMR-Spektroskopie, GPC-Messungen (Zusammensetzung) und DSC-Messungen (thermische Eigenschaften). Das Löslichkeitsverhalten in wässrigen Medien wurde durch Dynamische Lichtstreuung bestimmt. Die Beschreibung des Quellverhaltens der vernetzten Schichten erfolgte durch vornehmlich durch optische Methoden (SPR/OWS, WAMS, Ellipsometrie). Die Veränderung des E-Moduls in Abhängigkeit äußerer Parameter konnte mittels AFM untersucht werden. Die Reaktion der Schichten wurde gegenüber Temperatur, pH-Wert und Salzkonzentrationen getestet. Die charakterisierten Filme konnten im Anschluss als sensitive Schichten in piezoresistiven Sensorsystemen verwendetet werden.