Abscheidung ultradünner funktionalgruppentragender Polymerschichten auf Polyolefin- und Metalloberflächen mittels Elektrospray (ESI)

• Antragsteller: Professor Dr. Jörg F. Friedrich
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle und Theoretische Polymerphysik
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2014
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 179951489

Die Wechselwirkungen und damit die Adhäsion zwischen Polymeren und Metallen werden durch die Art der chemisch eingeführten funktionellen Gruppen an der Polymeroberfläche, wie OH, NH2, COOH, und deren Konzentration maßgeblich beeinflusst. Da Polyolefine keine derartigen funktionellen Gruppen besitzt, soll eine festhaftende, geschlossene und ultradünne (10-50 nm) Polymerschicht mit entsprechenden Funktionalitäten diese Funktion in Form einer Deckschicht übernehmen. Die Verwendung von Polymeren mit reaktiven bzw. ionischen Gruppen beim Elektrospray ermöglicht die Herstellung einer einheitlichen, d.h. sortenrein funktionalisierten Oberfläche. Dabei unterliegt das versprühte Polymer keinem Abbau im Gegensatz zu allen Schichtbildungsverfahren, die ein Plasma verwenden. Die so erzeugten Funktionalitäten können als haftvermittelnde Gruppen in Metall-Polymer- oder Polymer- Metall-Verbunden dienen. An diese Gruppen können auch Spacer sehr unterschiedlicher Kettenlänge mit verschieden wechselwirkungsfähigen Endgruppen chemisch gepfropft werden. Um die Haftung der ESI-Schichten auf Polyolefinoberflächen zu gewährleisten, wird eine Coronabehandlung zeitlich bzw. räumlich davorgeschaltet. Auf Stahloberflächen werden phosphat- und phosphonsäurehaltige Schichten abgeschieden. SiOx-haltige Polymerzwischenschichten sollen Wasserunterwanderungen der Metall- Polymer-Grenzfläche verhindern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen