Neue Piperidinone als modulare Plattform für reversible Polymerarchitekturen

• Antragsteller: Professor Dr. Michael Sommer; Professor Dr. Manfred Wilhelm
• Fachliche Zuordnung: Polymermaterialien
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 506218062

Reversible Polymerisationen und chemisches Recycling von polymeren Materialien nehmen einen zunehmend wichtigen Stellenwert bei der aktuellen Diskussion der Produktion, des Recyclings und der unkontrollierten Verteilung von Kunststoffen in Gewässern ein. Methoden und Systeme, die einen kontrollierten Abbau von polymeren Materialien mit hoher Effizienz und unter Beibehaltung von Wert und Reinheit der erhaltenen Bausteine ermöglichen, werden zum zukünftigen Erfolg von geschlossenen Kreislaufsystemen beitragen. Dieser Antrag beschäftigt sich mit der Untersuchung und Etablierung von Piperidinonen als neue und vielseitige Monomerklasse für lineare and vernetzte Polymerarchitekturen. Piperidinone weisen eine hohe, Aldehyd-artige Reaktivität in Kondensations- sowie Additionsreaktionen mit Alkoholen oder Aminen auf, wodurch Halbacetale/ Acetale oder Halbaminale/ Aminale erhalten werden. Durch die gezielte Einstellung von Reaktivität und Funktionalität des Piperidinone-basierten Monomers und des Nukleophils soll die Struktur, Architektur und Stabilität der polymeren Produkte gesteuert werden. Daraus ergibt sich ein Design von linearen und vernetzten Polymerarchitekturen mit unterschiedlichen Eigenschaften für mögliche Anwendungen, z. B. in den Bereichen reversible Thermosets oder biologisch abbaubare Thermoplaste mit hoher Glasübergangstemperatur. Um das Potential von diesen neuen Piperidinon-basierten Bausteinen zu erforschen und sie als Monomerklasse zu etablieren werden fundamentale Untersuchungen bezüglich Monomerreaktivität, Polymerisation und struktureller Charakterisierung durch verschiedene in-situ Methoden der erhaltenen Monomere und Materialien durchgeführt.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen