Zur Seitenansicht
 

Titelaufnahme

Titel
Aggregationsverhalten von sternförmigen Copolymeren mit Stimuli-sensitiven Segmenten
AutorWycisk, Agnes In der Gemeinsamen Normdatei der DNB nachschlagen
PrüferKuckling, Dirk In der Gemeinsamen Normdatei der DNB nachschlagen ; Wilhelm, René In der Gemeinsamen Normdatei der DNB nachschlagen
Erschienen2013
HochschulschriftPaderborn, Univ., Diss., 2013
Anmerkung
Tag der Verteidigung: 30.04.2013
SpracheDeutsch
DokumenttypDissertation
URNurn:nbn:de:hbz:466:2-11649 Persistent Identifier (URN)
Dateien
Aggregationsverhalten von sternförmigen Copolymeren mit Stimuli-sensitiven Segmenten [6.92 mb]
Links
Nachweis
Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Die Synthese von Sternblockcopolymeren mit einem hydrophilen Block und einem Stimuli-sensitiven Block, welcher seine chemische Beschaffenheit von hydrophil auf hydrophob zu ändern vermag, führt zu responsiven Materialien im Nanometermaßstab mit ungewöhnlichen Eigenschaften. Diese Polymere sind beispielsweise in der Lage auf einen externen Stimulus hin ihre Konformation abrupt zu ändern und sogenannte Kern-Schale Nanopartikel auszubilden, die sich dann zu Aggregaten zusammenlagern. Sternförmige Copolymere mit unterschiedlichen Kernmolekülen wurden mittels „Atom Transfer Radical Polymerization“ (ATRP) und hier speziell unter Verwendung des „core first“-Ansatzes hergestellt. Ausgangspunkt war die Darstellung des multifunktionellen Initiators, welcher durch Veresterung der Hydroxylgruppen mit 2-Chlorpropionylchlorid generiert wurde. Durch die Verwendung von Pentaerythritol und - Cyclodextrin, welche bis zu 21 funktionelle Gruppen besitzen, kann die Anzahl der Arme im Polymer gezielt eingestellt werden. Polyglycerole als hyperverzweigte Polyether wurden eingesetzt um Sternpolymere mit bis zu 48 Armen herzustellen.Die Präparation der Stimuli-sensitiven Multi-arm Copolymer mit Poly(N-isopropylacrylamid) (PNIPAAm) als sensitivem und Poly(N,N-dimethylacrylamid) (PDMAAm) als nicht-sensitivem Block konnte in einer Eintopfreaktion über sequentielle Monomerzugabe realisiert werden. Die Polymere wurden mittels NMR-Spektroskopie, Gelpermeationschromatographie (GPC) und Dynamische Differenzkalorimetrie charakterisiert. Das Temperatur-induzierte Aggregationsverhalten der sternförmigen Copolymere in wässriger Lösung wurde in Abhängigkeit von deren Armzahl und den Blocklängenverhältnissen mit Hilfe der dynamischen Lichtstreuung untersucht.

Zusammenfassung (Englisch)

The preparation of star block copolymers with a permanently hydrophilic block and an “environmentally“ sensitive block, which can change its nature from hydrophilic to hydrophobic, leads to nanometer-sized responsive materials with unique properties. These polymers are able to undergo a conformational change or phase transition as a reply to an external stimulus resulting in the formation of core-shell nanoparticles which further tend to aggregate. Star-shaped copolymers with different cores were synthesized via atom transfer radical polymerisation (ATRP). The core-first method chosen as synthetic strategy allows good control over the polymer architecture. First of all the multifunctional initiators were prepared by esterification reaction of the hydroxyl groups with 2-chloropropionyl chloride. Using pentaerythritol, -cyclodextrine as core molecules, which possess a well-defined number of functional groups up to 21, allows to define the number of arms per star polymer. Polyglycerols as hyperbranched polyethers were employed to create star polymers with up to 48 arms. In order to prepare stimuli-responsive multi-arm copolymers, containing a stimuli-responsive (poly(N-isopropylacrylamide) (PNIPAAm)) and a non-responsive block (poly(N,N-dimethylacrylamide) (PDMAAm)), consecutive ATRP was carried out. The polymers were characterized intensively using NMR spectroscopy, size exclusion chromatography (SEC) and differential scanning calorimetry (DSC). Whereas the temperature-depending aggregation behavior in aqueous solution as a function of the number of arms and various block length ratios was investigated by light scattering methods.