Synthesis of monodisperse, highly ordered polymer foams via milli- and microfluidic techniques
Physical Chemistry of Solids and Surfaces, Material Characterisation
Physical Chemistry of Molecules, Liquids and Interfaces, Biophysical Chemistry
Final Report Abstract
Im geförderten Projekt sollten monodisperse, hochgeordnete Polymerschäume durch Einsatz der Mikro- und Millifluidik hergestellt werden. Der Fokus lag dabei auf der Herstellung und Charakterisierung von Polystyrolschäumen, um mehr über die Struktur-Eigenschafts-Beziehungen zu lernen. Das Ziel wurde mit Hilfe zweier Ansätze verfolgt: Einsatz von monodispersen, geschäumten Styrol-in-Wasser Emulsionen als Templat (A1) sowie Einsatz von monodispersen Wasser-in-Styrol Emulsionen als Templat (A2). Die Zweigleisigkeit des Projekts diente als „Sicherheitsnetz“, da im Projekt A1 bereits Vorarbeiten bestanden, während das Projekt A2 neu erschlossen wurde. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass sowohl Teilziel A1 als auch A2 erfolgreich umgesetzt wurden. Durch den Einsatz der Mikrofluidik konnten sowohl monodisperse geschäumte Styrol-in-Wasser Emulsionen als auch monodisperse Wasser-in-Styrol Emulsionen hergestellt werden. Beide Templatideen konnten erfolgreich polymerisiert werden und führten zu monodispersen und hoch geordneten Polystyrolschäumen. Durch gezieltes Verändern einzelner Templatparameter konnten zusätzlich Struktur-Eigenschafts-Beziehungen der Polystyrolschäume untersucht werden. In einem weiteren Schritt sollte mit Hilfe der Mikrofluidik ein Gradient in der Porengröße eingeführt werden (Ziel B). Auch dieses Ziel wurde zweigleisig angegangen und mit Hilfe der Template aus den Ansätzen A1 und A2 erfolgreich umgesetzt.
Publications
- (2017) Toward Functionally Graded Polymer Foams Using Microfluidics. Adv. Eng. Mater. (Advanced Engineering Materials) 19 (8) 1700195
Elsing, Jonas; Quell, Aggeliki; Stubenrauch, Cosima
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A. Quell, B. de Bergolis, W. Drenckhan, C. Stubenrauch
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A. Quell, S. Heitkam, W. Drenckhan, C. Stubenrauch
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A. Quell, T. Sottmann, C. Stubenrauch
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J. Elsing, T. Stefanov, M. D. Gilchrist, C. Stubenrauch
(See online at https://doi.org/10.1039/c6cp06612g)
