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Synthese funktionaler Polymere auf Basis von Polyphosphazenen zur Herstellung elastischer Papiere

Brehm, Bastian (2023)
Synthese funktionaler Polymere auf Basis von Polyphosphazenen zur Herstellung elastischer Papiere.
Technische Universität Darmstadt
doi: 10.26083/tuprints-00023751
Ph.D. Thesis, Primary publication, Publisher's Version

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Item Type: Ph.D. Thesis
Type of entry: Primary publication
Title: Synthese funktionaler Polymere auf Basis von Polyphosphazenen zur Herstellung elastischer Papiere
Language: German
Referees: Rehahn, Prof. Dr. Matthias ; Biesalski, Prof. Dr. Markus
Date: 2023
Place of Publication: Darmstadt
Collation: 180 Seiten
Date of oral examination: 22 May 2023
DOI: 10.26083/tuprints-00023751
Abstract:

Im Zuge der ökologischen Wende treten nachhaltige und rezyklierbare Materialien wie zum Beispiel das Papier stärker in den Fokus von Forschung und Entwicklung. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die mechanischen Eigenschaften von Papier in Bezug auf Elastizität und Dehnbarkeit zu erhöhen, um einerseits etablierte Werkstoffe auf rein petrochemischer Basis zu ersetzen und andererseits dieses Material für neue Anwendungsgebiete zugänglich zu machen. Hierfür sollte ein System evaluiert werden, welches es erlaubte, die Flexibilität des resultierenden Faserverbunds zu erhöhen, weswegen polymere Additive mit einem komplexen Eigenschaftsprofil synthetisiert wurden. Aufgrund positiver Eigenschaftsergänzungen mit Papierfasern wurde sich hierfür u.a. der Polymerklasse der Polyphosphazene zugewandt, wobei die Synthese neuartiger Polymersysteme gelang. So konnte zunächst ein neuartiges Polyaminophosphazen mit lateraler Doppelbindung synthetisiert werden, welches nach einer konvergenten Synthesestrategie auf kolloidale Kern-Schale Polymerlatices aufgebracht wurde. Des Weiteren wurden amphiphile Blockcopolymere (PI-b-PPZ) synthetisiert, die in der Lage waren, sich in wässrigen Lösungsmittelgemischen zu sphärischen Mizellen zu assemblieren. Die hergestellten Polymersysteme wurden mit Papierfasern aus Baumwolllinters vereint, um Faservliese zu erhalten. Schlussendlich wurde der Einfluss der synthetisierten Polymersysteme auf die mechanischen Eigenschaften in Hinblick auf die Elastizität der hergestellten Testpapiere untersucht.

Alternative Abstract:
Alternative AbstractLanguage

Following recent ecological trends, sustainable and recyclable materials such as paper are getting more and more relevant in the fields of research and development. The aim of the present work was to improve the mechanical properties of paper in terms of elasticity and extensibility in order to replace established petrochemical-based materials and to increase its fields of application. For this purpose, a system had to be evaluated that increases the flexibility of the resulting fibre network, which is why polymer additives with a complex property profile had to be synthesized. Due to positive attribute combinations with paper fibers, the polymer class of polyphosphazenes was used. Within this investigation, the synthesis of a novel polymer system was successful. First, a novel polyaminophosphazene with lateral double bonds was synthesized that was applied to colloidal core-shell polymeric lattices according to a convergent synthesis strategy. Furthermore, amphiphilic block copolymers (PI-b-PPZ) were synthesized that were able to assemble into spherical micelles in aqueous solvent mixtures. The hereby produced polymer systems were combined with paper fibers from cotton linters in order to obtain a paper network. Finally, the influence of the synthesized polymers on the mechanical properties in respect to the elasticity of the obtained papers was examined.

English
Status: Publisher's Version
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-237514
Classification DDC: 500 Science and mathematics > 540 Chemistry
Divisions: 07 Department of Chemistry > Ernst-Berl-Institut > Fachgebiet Makromolekulare Chemie
Date Deposited: 16 Jun 2023 12:03
Last Modified: 19 Jun 2023 06:10
URI: https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/id/eprint/23751
PPN: 508740304
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