Untersuchung der Struktur von linearen Polyelektrolytketten auf der Oberfläche von Kolloidpartikeln

• Antragsteller: Professor Dr. Matthias Ballauff
• Fachliche Zuordnung: Präparative und Physikalische Chemie von Polymeren
• Förderung: Förderung von 2000 bis 2003
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5244680

In diesem Projekt geht es um die Untersuchung von polymeren Kolloidpartikeln, die aus einem harten Kern aus Polystyrol und einer Schale aus linearen auf diesem Kern chemisch fixierten Polyelektrolytketten bestehen. Derartige Polyelektrolyte auf der Oberfläche von polymeren Kolloidpartikeln spielen in der Technik eine große Rolle bei der Herstellung stabiler Latexdispersionen. Wir haben zeigen können, daß sich solche Systeme durch Photoemulsionspolymerisation darstellen lassen, wobei Suspensionen von Partikeln mit enger Größenverteilung und wohldefinierter Kern-Schale-Morphologie erhalten werden. In wässriger Suspension quillt die aus den Polyelektrolytketten bestehenden Schale der Partikel durch den osmotischen Druck der Gegenionen auf, wobei es in Abhängigkeit von der im System herrschenden Ionenstärke zu einer fast vollständigen Streckung der Ketten kommen kann. In den hier geplanten Arbeiten sollen die Dimension der Schale, die Konformation der Polyelektrolytketten und die radiale Verteilung der Gegenionen mit Hilfe der Röntgenkleinwinkelstreuung (small-angle X-ray scattering; SAXS) untersucht werden. Durch Wahl von Gegenionen mit geeignetem Kontrast kann mit Hilfe von SAXS-Messungen zwischen der radialen Verteilung der Polymerketten und der radialen Verteilung der Gegenionen unterschieden werden. Alle erhaltenen Ergebnisse können direkt mit Resultaten verglichen werden, die im Rahmen des Schwerpunktes sowohl an auf planaren Oberflächen angehefteten Polyelektrolytketten als auch an zylinderförmigen Systemen erhalten wurden.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1009: Polyelektrolyte mit definierter Molekülarchitektur