Frank Däbritz

Hyperstern-Polymere mit hochverzweigten Kernen und polaren Armen - Ihre Synthese, Charakterisierung und Anwendung als Reaktivbinder in Epoxy-basierten Photo- und Thermolacken

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Kurzfassung in Deutsch

Diese Dissertation beschreibt die Synthese und Charakterisierung neuartiger Hyperstern-Polymere (HSP) und deren Funktion als Reaktivbinder in Epoxy- bzw. PUR-Harzen. Hyperstern-Polymere sind Hybride aus hochverzweigten (hvz) und linearen Polymeren. Sie können über ihre reaktiven OH-Gruppen als multifunktionelle hochverzweigte Quervernetzer kovalent in ein kationisch härtendes Epoxyharz einbinden und thermische sowie thermomechanische Eigenschaften verbessern.

weitere Metadaten

Schlagwörter
(Deutsch)
Hyperstern-Polymere, Hypersterne, hochverzweigte Polymere, grafting from, Epoxy-harz
Schlagwörter
(Englisch)
hyperstar polymers, hyperstars, HSP, hyperbranched polymers, grafting from, epoxy resins
DDC Klassifikation541
RVK KlassifikationVK 8007
Institution(en) 
HochschuleTechnische Universität Dresden
FakultätFakultät Mathematik und Naturwissenschaften
ProfessurProfessur für Organische Chemie der Polymere
InstitutionLeibniz-Institut für Polymerforschung Dresden e.V.
BetreuerProf. Brigitte Voit
GutachterProf. Brigitte Voit
Prof. Andrzej Dworak
DokumententypDissertation
SpracheDeutsch
Tag d. Einreichung (bei der Fakultät)18.08.2011
Tag d. Verteidigung / Kolloquiums / Prüfung17.10.2011
Veröffentlichungsdatum (online)21.10.2011
persistente URNurn:nbn:de:bsz:14-qucosa-77588
InhaltsverzeichnisTheoretischer Teil

Einleitung und Aufgabenstellung
Grundlagen
1 Polymeraufbau
1.1. Radikalische Polymerisationen
1.1.1. Kontrolliert radikalische Polymerisation
1.1.2. NMRP
1.1.3. ATRP
1.1.4. RAFT
1.2. Anionische Polymerisation
1.3. Kationische Polymerisation
1.3.1. CROP von Oxazolinen
1.4. Koordinative Polymerisationen
2 Verzweigte Polymerarchitekturen
2.1. Dendritische Polymere
2.1.1. Dendrimere
2.1.2. Hochverzweigte Polymere
2.1.2.1 SCVP
2.1.3. Dendrigrafts
2.1.4. Dendronisierte Polymere
2.2. Spezielle Polymerarchitekturen
2.2.1. Hyperstern-Polymere (HSP)
3 Lacke
3.1. Lösungsmittelhaltige Lacke
3.1.1. Chemisch härtende Lacke
3.1.2. Physikalisch trocknende Lacke
3.2. Wässrige Lacke
3.3. Lösungsmittelfreie Lacke
3.3.1. Strahlenhärtende Lacke
3.3.2. Pulverlacke
3.4. Aliphatische Epoxylacke
3.4.1. UV-Härtung
3.4.2. Thermische Härtung
3.4.3. Thermische Härtung klassischer 2K-Polyepoxid-Lacke
3.5. 2K-PUR-Lacke
3.6. Aktuelle Herausforderungen
3.7. Wissenschaftliche Konzepte zur Schlagzähmodifizierung von Lacken

Diskussion und Ergebnisse
4 Synthese hochverzweigter Makroinitiatoren
4.1. Polyester-Makroinitiatoren PE-MI1 und PE-MI2
4.1.1. Polyester-Kern (PE-OH)
4.1.2. Makroinitiatoren für die Oxazolinpolymerisation (PE-MI1)
4.1.3. Makroinitiatoren für die ATRP von Methacrylaten (PE-MI2)
4.2. Poly(vinylbenzylchlorid)-Makroinitiator (PVBC)
5 Hypersterne mit POxa-Armen
5.1. Lineare Polyoxazolin-Modellverbindungen (POxa)
5.1.1. Test der Initiatorfunktionen
5.1.2. Einfluss der Mikrowelle
5.1.3. Terminierung (Capping)
5.1.4. Polymerisation OH-tragender Oxazoline
5.1.5. Adamantan-funktionalisierte Polyoxazoline
5.2. Hypersterne aus Polyester-Kern sowie Polyoxazolin-Armen: PE-g-POxa
5.2.1. Einführung von OH-Gruppen über die Terminierung
5.2.2. Einführung von OH-Gruppen über die Wiederholeinheiten
5.3. Hypersterne aus Polyvinylbenzylchlorid-Kern sowie Polyoxazolin-Armen:
PVBC-g-POxa
5.3.1. Modellinitiatoren
5.3.2. Einführung von OH-Gruppen über die Wiederholeinheiten
5.4. Ausblick: Arm first-Strategie
6 Hypersterne mit Polymethacrylat-Armen
6.1. Hypersterne aus Polyvinylbenzylchlorid-Kern sowie Polymethacrylat-Armen:
PVBC-g-PHEMA
6.2. Hypersterne aus Polyester-Kern sowie Polymethacrylat-Armen:
PE-g-(PMMA-b-HEMA)
7 Hypersterne als Quervernetzer-Additive in Lacken
7.1. PVBC-g-POxa in Epoxyharz
7.1.1. Thermische Härtung
7.2. PE-g-P(MMA-b-HEMA) in Epoxyharz
7.2.1. UV-Härtung
7.2.2. Thermische Härtung
7.3. PE-g-P(MMA-b-HEMA) in 2K-PUR-Harz
Zusammenfassung – Ausblick

Experimenteller Teil
8 Geräte, Methoden und Chemikalien
9 Synthesen
9.1. Monomere, Capper, Niedermolekulare Substanzen
9.2. Lineare Polyoxazoline
9.2.1. Niedermolekulare CROP-Initiatoren
9.2.2. Lineares Poly(2-methyloxazolin) (PMeOxa)
9.2.3. Adamantan-funktionalisierte Poly(2-methyloxazoline)
9.2.4. Lineare Poly(2-ethyloxazoline)
9.2.5. NMR-Modellverbindungen für PVBC-Kern
9.3. Hochverzweigte Polymere und Makroinitiatoren
9.4. Hyperstern-Polymere mit POxa-Armen
9.5. Hyperstern-Polymere mit PAlkMA-Armen
9.6. Lackproben
Abkürzungsverzeichnis
Literaturverzeichnis
Publikationsliste

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