Verdrucken von neuartigen funktionalen hochporösen Polymeren

Dissertationsvorhaben von Fabian Schuster M. Sc.

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.
Alexander Southan
Dr.

Alexander Southan

Leiter Chemisch-physikalische Grenzflächen // Teamleiter Projekthaus NanoBioMater

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