Möglichkeiten zur permanenten Aktivierung hydrophober Polymeroberflächen durch Additive

Autor:
Swaton-Höckels, Michael
ISBN
978-3-86359-901-0
39,00 €
Inkl. 7% MwSt.
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Quick Overview

Inhalt dieser Dissertation ist die Hydrophilierung einer nicht polaren PP-Oberfläche durch die Migration eines nicht polaren Additivs zur Oberfläche. Der dort durch Migration gebildete Additivfilm wird durch Luftfeuchtigkeit in eine polare Schicht umgewandelt und durch aktive Gruppen chemisch fixiert. Hierzu wurde hyperverzweigtes Polyalkoxysiloxan (PAOS) verwendet. In einer Comonomersynthese können seine Eigenschaften (wie Löslichkeit und Umsetzungsgeschwindigkeit) auf die verwendete Matrix angepasst werden.

Diese Dissertation hat die Hydrophilierung unpolarer PP-Oberflächen durch oberflächenaktive Polymeradditive zum Thema, die nach der Migration unter dem Einfluss von Luftfeuchtigkeit hydrophile Schichten auf der Polymeroberfläche ausbilden. Zusätzliche funktionelle Gruppen im Additiv erlauben die nachträgliche kovalente Anbindung dieser Schicht durch temperatur- oder lichtinduzierte Vernetzung mit dem Polymer. Das Additiv wurde aus der Gruppe hochverzweigter SiO2-Precursor Polymere (PolyAlkOxySiloxane = PAOS) ausgewählt, da diese im Vergleich zu einem herkömmlichen Polymer eine niedrige Oberflächenspannung und damit eine hohe Oberflächenaktivität aufweisen. Wichtig im Sinne der Zielstellung des Projektes ist die Möglichkeit der Umwandlung dieses Additivs zu hydrophilem SiO2.
Im Rahmen dieser Arbeit wurden zur Aufstellung der Struktur-Eigenschafts-Korrelationen in einem ersten Schritt SiO2-Precursoren hergestellt, in denen ein Teil der Ethoxy-Endgruppen durch Alkylgruppen ersetzt wurden. Butyl, Oktyl- und Hexadecyl-Ketten wurden über Kokondensation in Anteilen zwischen 6Gew% und 21Gew% eingebracht und die Strukturen der Produkte mittels 29Si-NMR, 1H-NMR und GPC charakterisiert.
Die mittels Tensiometrie (hängender Tropfen) bestimmten Oberflächenspannungen der Precursoren erlauben im direkten Vergleich mit der Oberflächenspannung von isotaktischem Polypropylen die Abschätzung ihrer Migrationsfähigkeit beim Einsatz als Additivs in einem breiten Temperaturbereich von Raumtemperatur bis in die Schmelze. Es ist desweiteren gelungen, die Haftung eines handelsüblichen Kunstharzlackes auf Lösungsmittelbasis auf einem iPP-Probenkörper durch den Einsatz eines P[Vinyl-Sil(21,09%)-co-EtO]Si deutlich zu steigern.

 

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Autor Swaton-Höckels, Michael
Lieferzeit 3-4 Tage
Erscheinungsdatum 12.10.2020
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Diese Dissertation hat die Hydrophilierung unpolarer PP-Oberflächen durch oberflächenaktive Polymeradditive zum Thema, die nach der Migration unter dem Einfluss von Luftfeuchtigkeit hydrophile Schichten auf der Polymeroberfläche ausbilden. Zusätzliche funktionelle Gruppen im Additiv erlauben die nachträgliche kovalente Anbindung dieser Schicht durch temperatur- oder lichtinduzierte Vernetzung mit dem Polymer. Das Additiv wurde aus der Gruppe hochverzweigter SiO2-Precursor Polymere (PolyAlkOxySiloxane = PAOS) ausgewählt, da diese im Vergleich zu einem herkömmlichen Polymer eine niedrige Oberflächenspannung und damit eine hohe Oberflächenaktivität aufweisen. Wichtig im Sinne der Zielstellung des Projektes ist die Möglichkeit der Umwandlung dieses Additivs zu hydrophilem SiO2.
Im Rahmen dieser Arbeit wurden zur Aufstellung der Struktur-Eigenschafts-Korrelationen in einem ersten Schritt SiO2-Precursoren hergestellt, in denen ein Teil der Ethoxy-Endgruppen durch Alkylgruppen ersetzt wurden. Butyl, Oktyl- und Hexadecyl-Ketten wurden über Kokondensation in Anteilen zwischen 6Gew% und 21Gew% eingebracht und die Strukturen der Produkte mittels 29Si-NMR, 1H-NMR und GPC charakterisiert.
Die mittels Tensiometrie (hängender Tropfen) bestimmten Oberflächenspannungen der Precursoren erlauben im direkten Vergleich mit der Oberflächenspannung von isotaktischem Polypropylen die Abschätzung ihrer Migrationsfähigkeit beim Einsatz als Additivs in einem breiten Temperaturbereich von Raumtemperatur bis in die Schmelze. Es ist desweiteren gelungen, die Haftung eines handelsüblichen Kunstharzlackes auf Lösungsmittelbasis auf einem iPP-Probenkörper durch den Einsatz eines P[Vinyl-Sil(21,09%)-co-EtO]Si deutlich zu steigern.

 

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Adresse

Institut für Industriekommunikation und Fachmedien (IIF) GmbH an der RWTH Aachen

Steinbachstr. 25
52074 Aachen
Deutschland