Mischungen aus Lösungsmitteln und Mischungen aus Blockcopolymeren für die kontrollierte Präparation strukturierter dünner Blockcopolymerfilme

• Antragstellerin: Professorin Dr. Christine M. Papadakis
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle und Theoretische Polymerphysik
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 181436160

In diesem Fortsetzungsprojekt sollen (i) die Prozesse in dünnen Filmen aus Diblockcopolymeren während der Dampfbehandlung mit Mischungen aus Lösungsmitteln untersucht werden sowie (ii) die Mikro- und Makrophasenseparation in dünnen Filmen aus Mischungen von Diblock¬copoly-meren ausgenutzt werden, um komplexe Strukturen zu erhalten. In Projektteil (i) werden dünne Filme aus zylinderbildenden Diblockcopolymeren mit Mischungen selektiver und nichtselektiver Lösungsmittel dampfbehandelt. Dies wird zu einem Verständnis der Umstrukturierungsprozesse führen, sodass Protokolle für das Ausheilen von Defekten und die Präparation bestimmter Zylinderorientierungen identifiziert werden können. In Projektteil (ii) werden dünne Filme aus binären Mischungen symmetrischer Diblockcopolymere untersucht, in denen sich aufgrund des Wechselspiels zwischen der Mikro- und der Makrophasenseparation komplexe Strukturen bilden. In Mischungen aus symmetrischen und asymmetrischen Diblockcopolymeren werden wir den Übergang von der lamellaren zur zylindrischen Morphologie charakterisieren und evtl. Zwischenphasen und epitaktisches Wachstum sowie die Rolle der Filmgrenzflächen untersuchen. Durch die Lösungsmitteldampfbehandlung werden die Filme ins Gleichgewicht gebracht. Für alle Untersuchungen wird das System Poly(styrol-b-dimethylsiloxan) verwendet, da diese Polymere stabil sind, einen hohen Wechselwirkungsparameter aufweisen und eine Vielzahl von Lösungsmitteln verschiedener Selektivität für die Dampfbehandlung in Frage kommt. In-situ, Realzeit-Messungen mit Röntgenstreuung unter streifendem Einfall werden mit in-situ Weißlichtinterferometrie und ex-situ Rasterkraftmikroskopie und Röntgenreflektometrie kombiniert. Ausgewählte Proben werden mit Flugzeit-Neutronenreflektometrie untersucht, um die Lösungsmittelverteilung im gequollenen Film zu charakterisieren. Die experimentellen Arbeiten werden von theoretischen Rechnungen und Computersimulationen unseres russischen Partners unterstützt. Wir streben nach einem vertieften Verständnis der Strukturbildung in diesen Mehrkomponentensystemen. Das Vorhaben wird im Rahmen des Abkommens zwischen dem RFBR und der DFG durchgeführt.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Russische Föderation
• Partnerorganisation: Russian Foundation for Basic Research
• Kooperationspartner: Professor Dr. Igor Potemkin