Verdrucken von neuartigen funktionalen hochporösen Polymeren

Für grenzflächendominierte Prozesse sind oft hohe spezifische Oberflächen erwünscht. Poröse Poly­mere, als Untergruppe der porösen Materialien, bieten gegenüber vernetzten Partikelschichten den Vorteil einer einfacheren Herstellung und Verarbeitung. Offenporige polymere Schäume sind interes­sante Materialien für eine Vielzahl von Anwendungen, vor allem als Adsorbermaterialien im Bereich Stofftrennung und Stoffanreicherung, als Trägermaterial für die Chemo- und Biokatalyse oder als dreidimensionale Träger für Zellen und Mikroorganismen.¹ Zusätzlich werden poröse Polymere im Bereich der superhydrophoben Oberflächenbeschichtung² eingesetzt, welche sie als potentielles Anwendungsgebiet für neue Beschichtungsverfahren auszeichnet.

In der vorgesehenen Promotionsarbeit sollen zum einen neuartige funktionale (hoch)poröse Poly­mere auf Basis von Polyurethanen hergestellt und untersucht werden. Diese porösen Polymere sol­len über Druckverfahren (insb. Inkjet-Druck) verarbeitet werden, um so zu neuen Anwendungsmög­lichkeiten zu gelangen.

Folgende Aufgabenstellungen sollen im Rahmen der Arbeit beantwortet werden:

• Sind stabile und verdruckbare Polymertinten auf Basis von Polyurethanchemie realisierbar, wobei das Aufschäumen nachträglich nach dem Druckprozess erfolgen soll?
• Welche Treibmittel können eingesetzt werden, um den Schäumungsprozess thermisch oder UV-Licht-induziert zu starten?
• Viskosität und das Spreitverhalten sollen eingestellt werden, um das Druckbild zu kontrollie­ren.
• Bestimmung der Formulierungsparameter welche einen Einfluss auf das Druckbild haben.

Den oben genannten Fragestellungen liegt ein grundsätzliches Verständnis der Beziehung zwi­schen Molekülstruktur und Tintenformulierung zugrunde. Die Aufklärung dieses Zusammenhangs im Rahmen des geplanten wissenschaftlichen Vorhabens leistet einen wichtigen Beitrag zur ak­tuellen Forschung.

Literaturverzeichnis:

1. Zhang, H.; Cooper, A. I. Soft Matter 2005, 1, 107.
2. Levkin, P. a; Frechet, J. M. J. Adv. Funct. Mater. 2009, 19, 1993–1998.