Copolymerisation von Isobutylen mit polaren Monomeren für die Darstellung von supramolekularen wasserstoffbrückengebundenen Netzwerken

Abstract

Ziel der Arbeit ist die direkte Copolymerisation von Isobutylen (IB) mit polaren Styrolmonomeren über lebende karbokationische Polymerisation für die Einführung polarer Gruppen in die PIB-Ketten. Die untersuchten p-substituierten Styrolmonomere beinhalteten Pyridin-, Collidin-, Thymin-, Triazoleinheiten und Chlorid-, Azid- sowie Alkine-Gruppen für anschließende Funktionalisierungsreaktionen. Die Copolymerisation von IB mit Pyridin-, Azid- und Trimethylsilan (TMS)-geschütztem Alkin-Monomeren erfolgt in einer lebenden Polymerisation mit Einbauraten von ≥ 1 mol% in die PIB-Kette. Kinetische inline-ATR-FTIR Messungen des Monomerumsatzes zeigen einen starken Einfluss der Comonomerstrukturen, insbesondere der Triazol-Funktionalisierung, auf die Kinetik der Polymerisationen. Eine nachträgliche Azid/Alkin-„Click“-Reaktion ermöglicht die Funktionalisierung der Azide- und Alkin- PIB-Copolymere mit Thymin- und 2,6-Diaminotriazin zur Darstellung von supramolekularem PIB. Rheologische Untersuchungen dieser PIB mit statistisch verteilten H-Brückenbindungseinheiten ermöglicht Aussagen über die Formation und Dynamik der entstandenen Netzwerke. Zwei verschiedene H-Brückenbindungseinheiten, die Pyridin/Pyridinium-Wechselwirkung und die Thymin/2,6-Diaminotriazin-Wechselwirkung, wurden eingebracht. Die Ausbildung eines Plateaus (= Kautschukplateau) beweist die Wirksamkeit der eingebrachten supramolekularen Quervernetzer.