Dissertation/Thesis Abstract

Basic Studies of UCST Polymers in Water and their Processing as Films and Fibers
by Pineda-Contreras, Beatriz Amanda, Dr.Nat., Universitaet Bayreuth (Germany), 2017, 136; 27600500
Abstract (Summary)

In der vorliegenden Arbeit wurden neue Upper Critical Solution Temperature (UCST Polymersysteme entwickelt und grundlegende Methoden für die Verarbeitung thermoresponsiver Polymere, z.B. durch Non-Solvent Induced Phase Separation (NIPS) und Elektrospinnen, untersucht. Das Hauptziel war die Entwicklung und Charakterisierung thermoresponsiver Polymere, insbesondere des nicht-ionischen UCST-Typs und die Untersuchung wichtiger Parameter, wie der Homogenität der Polymerkonstitution und des pHWerts, auf das UCST-Verhalten. Die Herausforderung bestand in der Herstellung wasserunlöslicher thermoresponsiver Systeme um vorrangig deren Verarbeitbarkeit zu ermöglichen. Daher lag ein weiteres Ziel in der Verarbeitung von UCST-Polymeren zu wasserbeständigen porösen Filmen und Fasern, welche deren Thermoresponsivität und Form in den verwendeten Medien beibehielten. Aufgrund der möglichen Anwendungen als synthetisches Grundgerüst und Trägermaterial mit permeablen Eigenschaften waren poröse Morphologien von besonderem Interesse. Es besteht eine wachsende Nachfrage neue UCST-Systeme zu entwickeln und ihre Stabilität für mögliche Anwendungen zu erforschen. Deshalb war die Untersuchung der thermoresponsiven und chemischen Stabilität von UCST-Systemen ein wichtiges Kernthema dieser Arbeit. Handelsübliche und kostengünstige Monomere, wie z.B. Acrylamid (AAm), Acrylnitril (AN) und Styrol (St) wurden daher zur Herstellung von UCST-Polymeren verwendet. Um ein reversibles UCST-Verhalten solcher Systeme in Wasser zu erhalten, war das Syntheseverfahren entscheidend. Während Copolymere bestehend aus AAm und St, hergestellt durch freie radikalische Polymerisation, bei allen untersuchten Temperaturen und Konzentrationen keine Thermoresponsivität zeigten, konnte dieses für dieselben Copolymere, hergestellt durch Reversible Addition-Fragmentation Chain Transfer (RAFT) erreicht werden. Dabei wurden scharfe Phasenübergangstemperaturen im Bereich zwischen 50-62 ºC beobachtet. Diese Ergebnisse heben den Einfluss der Kettenhomogenität für die Darstellung von UCST-Polymeren hervor, insbesondere für diejenigen Monomere deren Reaktivitätsparameter sich signifikant unterscheiden.

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Advisor:
Commitee:
School: Universitaet Bayreuth (Germany)
School Location: Germany
Source: DAI-C 81/4(E), Dissertation Abstracts International
Source Type: DISSERTATION
Subjects: Materials science, Thermodynamics, Polymer chemistry
Keywords: Thermoresponsive polymers
Publication Number: 27600500
ISBN: 9781687900708
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