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Bitte beziehen Sie sich beim Zitieren dieses Dokumentes immer auf folgende
URN: urn:nbn:de:bsz:25-opus-28762
URL: http://www.freidok.uni-freiburg.de/volltexte/2876/

Potdevin, Alexander

Kationische Polymerisation von flüssigkristallinen Monomeren

Cationic polymerisation of liquid crystalline monomers

Kurzfassung in Deutsch

Um eine neue Methode zur Synthese flüssigkristalliner Elastomere mit Monodomänenstruktur zu entwickeln, wurden für verschiedene Mesogengeometrien Monomer/Polymerpaare synthetisiert und deren Phasenverhalten verglichen. Ziel war es ein flüssigkristallines Monomer makroskopisch zu orientieren und dann zu einem Polymer- oder Elastomerfilm umzusetzen. Dazu muss sowohl das Monomer als auch das Polymer im gleichen Temperaturintervall die selbe stabile flüssigkristalline Phase aufweisen. Es wurden daher sowohl Systeme basierend auf Naphthalin und Gentisinsäure untersucht, deren Anbindung lateral an das Mesogen erfolgt, als auch ein System, dessen polymerisierbare Gruppe entlang der Moleküllängsachse liegt. Die Monomere wurden kationisch photoinitiiert polymerisiert.
Bei beiden Systemen, deren polymerisierbare Gruppe lateral an das Polymernetzwerk gebunden ist, kommt es zu keiner Überlappung im Temperaturbereich stabiler Flüssigkristallphasen zwischen den Monomeren und den Polymeren. Diese Systeme machten zudem den großen Einfluss des lateralen Spacers, bzw. einer lateralen funktionellen Gruppe auf die Stabilität der monomeren Flüssigkristallphasen deutlich. Eine Vergrößerung des Volumens dieser Gruppen führte zu einer Destabilisierung der Flüssigkristallphasen.
Sowohl Monomere als auch Polymere der Benzoesäurephenylesterderivate zeigten flüssigkristallines Verhalten. Es kam jedoch nur bei Systemen mit längeren Flügelgruppen – ab acht Kohlenstoffatomen – zu einer Überlappung gleichartiger Mesophasen zwischen Monomer und Polymer. Bei Mesogenen mit kürzeren Flügelgruppen beobachtete man während der Polymerisation eine Phasenumwandlung von nematisch zu smektisch-Calt.

Kurzfassung in Englisch

In order to develop a new method for the synthesis of liquid crystalline elastomers with mono domain structure, monomer/polymer pairs with different mesogene geometries were synthesized and their phase behaviour was compared. The main goal was the orientation of the monomer over a macroscopically range and afterwards the conversion into a polymer or a free standing elastomer film.
Therefore the monomer and the polymer must exhibit the same stable liquid crystalline phase in the same temperature range. Two different mesogene geometries were examined: Systems based on naphthalene and gentisinic acid where the polymerisable group is attached laterally to the polymer backbone and one system whose attachment to the polymer takes place along the molecular long axis based on benzoic acid phenyl esters. All monomers were polymerised with a cationic photo initiated polymerisation reaction.
The two systems whose polymerisable group is attached laterally to the monomer show no overlapping temperature range in their liquid crystalline phases. Beside these systems show the large influence of lateral spacers on the stability of the liquid crystalline phases. An increase of the lateral volume leads to a dramatic destabilisation of the liquid crystalline phase.
Monomers and polymers of the benzoic acid phenylester derivatives show liquid crystalline behaviour. Only systems with long alkyl chains show a phase behaviour overlap at a certain temperature range. With mesogenes with shorter alkyl chains one observes a phase transition during the polymerisation process.