Polymer/Silber-Nanokomposite mit hoher Freisetzungsrate von Silberionen

• Applicants: Dr. Cornelia Damm; Professor Dr. Helmut Münstedt
• Subject Area: Polymer Materials
• Term: from 2008 to 2013
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 74442698

Polymer/Silber-Nanokomposite, die als antimikrobielle Werkstoffe eine immer größere Bedeutung gewinnen, können durch Einarbeitung nanoskaliger Silberpartikel in Polymerschmelzen hergestellt werden. Eine Methode zur Synthese von Silbernanopartikeln im Größenbereich zwischen etwa 5 bis 15 nm in schaltbaren Polymermizellen wurde vor kurzem vorgestellt [Voronov]. Sie ist in diesem Vorhaben die Basis für die Entwicklung eines skalierbaren Verfahrens zur Herstellung von Silbernanopartikeln mit maßgeschneiderten Oberflächeneigenschaften. Dieses Verfahren ermöglicht eine in-situ-Funktionalisierung der Silberpartikel mit Gruppen, die möglichst optimal an die Polymermatrix angepasst sind. Über diesen Weg soll die Dispergierbarkeit der Nanopartikel verbessert werden. Dabei ist der Einfluss der chemischen Struktur der Oberflächenfunktionalität auf die Dispergierung der Silberpartikel in verschiedenen Polymeren zu untersuchen. Durch Einarbeitung von Silbernanoteilchen soll eine antimikrobielle und fungizide Wirkung von Polymerwerkstoffen erreicht werden. Im Vordergrund stehen dabei das für medizinische Anwendungen immer bedeutsamer werdende Polyetheretherketon (PEEK) sowie das zur Herstellung von Kathetern vielfach verwendete Polyurethan (PU). Über morphologische Charakterisierungen hinaus sind daher grundlegende Untersuchungen zur Freisetzung der antimikrobiell wirkenden Silberionen aus den Nanokompositen in Abhängigkeit von der Dispergierung und Oberflächenrnodifizierung der Silberpartikel ein weiterer Schwerpunkt des Projektes. Die antimikrobielle Wirksamkeit wird als Funktion der lonenfreisetzungsrate in biologischen Tests untersucht. Darüber hinaus werden im beantragten Forschungsvorhaben die Verarbeitbarkeit und mechanische Eigenschaften der Polymer/Silber-Nanokomposite in Abhängigkeit von der Größe und Konzentration der Partikel bestimmt.

• DFG Programme: Research Grants