Kationische Zwillingspolymerisation an polaren Oberflächen

• Antragsteller: Professor Dr. Stefan Spange
• Fachliche Zuordnung: Präparative und Physikalische Chemie von Polymeren
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 175291972

Im Projekt soll die Erzeugung nanostrukturierter anorganisch/organischer Hybridschichten auf silikatischen Oberflächen verschiedenster äußerer Gestalt (Glasplatten, Kieselgelpartikel, Glaskugeln und Glasfasern), und auf Cellulosefasern (hier vorerst nur SiO2-Hybridschichten) mittels Polymerisation von Zwillingsmonomeren realisiert werden, die in poröse, funktionale SiO2- und weitere Oxidschichten, sowie poröse Kohlenstoffschichten an der Substratoberfläche umgewandelt werden können. Ziel ist die Erzeugung von Schichten definierter Morphologie, Porentextur und steuerbarer, molekularer Zusammensetzung (bei Hybridschichten). Die Zielmaterialien werden mit Hilfe der kationischen Oberflächen- bzw. Grenzflächenpolymerisation von zur Zwillingspolymerisation tauglichen Monomeren (Zwillingsmonomeren) hergestellt. Es ist geplant, sowohl auf bereits etablierte Monomere für Zwillingspolymerisationen, wie das 2,2 -Spirobis[4H-1,3,2]-benzodioxasilin zurückzugreifen, als auch neue Monomere, speziell für die Photopolymerisation an ebenen Siliziumdioxidoberflächen, zu konzipieren und zu synthetisieren. Ein wichtiger Punkt ist die Entwicklung neuer Initiatorsysteme für die kationische Polymerisation auf der Basis von Milchsäure und ähnlicher, organischer Säuren, sowie harten Templaten (Zeolithe, Alumosilikate) als Brönsted-saurer Initiator. Für laterale Beschichtungen (Lithographie) ebener Oberflächen sollen neuartige Photoinitiatorsysteme für die Zwillingspolymerisation von 2,2 -Spirobis[4H-1,3,2]-benzodioxasilinen entwickelt werden, welche gleichzeitig als funktionales Co-Monomer fungieren können.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen