Selbstorganisation von Homopolymeren und amphiphilen Triblockcopolymeren auf wässrigen Subphasen

Abstract

In der vorliegenden Arbeit wurde das Verhalten einer Reihe von amphiphilen, synthetischen Polymeren auf der Wasseroberfläche untersucht. Das Poly(ethylenoxid) PEO bildet bis zu einem Oberflächendruck von 10 mN/m stabile Langmuir-Filme. Liegt das Polymer jedoch auf einer wässrigen, K2CO3-haltigen (4 M) Subphase vor, werden diese Langmuir-Filme zusätzlich stabilisiert. Während der Kompression lässt sich dann die Bildung von kristallinen PEO-Domänen beobachten, deren Aussehen stark von den experimentellen Parametern abhängt. Weiterhin wurde die Kristallisation von Poly(ε-caprolacton) und isotaktischem Poly(methylmethacrylat) auf der Wasseroberfläche mit Hilfe der IRRAS untersucht. Die Kristallinität der Polymere wurde anhand charakteristischer Schwingungsbanden nachgewiesen. Im Gegensatz zu den in der Literatur verbreiteten Annahmen, deuten die eigenen Messergebnisse jedoch darauf hin, dass beide Polymere bereits vor dem Start der Kristallisation in orientierten Strukturen vorliegen.

In the present thesis the behavior of a series of amphiphilic synthetic polymers on the water surface was studied. Poly(ethylene oxide) PEO is able to form stable Langmuir films up to a surface pressure of 10 mN/m. If the polymer is spread on an aqueous subphase containing 4 M K2CO3 the corresponding Langmuir film becomes more stabilized. During the film compression the formation of crystalline PEO domains can then be observed. The shape of these domains depends strongly on the experimental conditions. Furthermore, the crystallization of poly(ε-caprolactone) and isotactic poly(methyl methacrylate) on the water surface was studied by IRRAS. The crystallinity of these polymers was verified by characteristic vibrational bands. In contrast to the models in the literature the own results indicate that the polymers are already in an organized state prior to the start of the phase transition leading to the crystalline state.