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Wasser- basierende Funktions- polymere und Kolloide



Prof. Dr. André Laschewsky Ihr Ansprechpartner

Prof. Dr. André Laschewsky
Telefon +49 331 568-1327
Fax +49 331 568-3110
E-Mail andre.laschewsky@iap.fraunhofer.de


Aus dem Wechselspiel zwischen dem gezielten Einbau von hydrophilen Gruppen und der gewohnten Unverträglichkeit von organischen Makromolekülen mit Wasser ergeben sich, - wie immer, wenn Gegensätze aufeinander prallen -, vielfältige Möglichkeiten für das Design und die Anwendung wasserbasierender Polymersysteme.

Funktionspolymere
Latices & Modellkolloide
Analytik wasserbasierender Polymersysteme



Wasserbasierende Funktionspolymere   nach oben


Einschlussflockung mit einer Flockungsmittelkombination (Ausgangszustand) Polymere sind wasserlöslich, wenn die Moleküle hinreichend viele, hydrophile Gruppen enthalten. Besonders wirksam sind naturgemäß ionische Strukturen von Polyelektrolyten - ihr Anwendungsprofil, z.B. als polymere Flockungsmittel, kann sowohl durch die chemische Struktur der Polymerkette als auch durch Ladungsart, -dichte und -stärke sowie die Lokalisierung der ionischen Gruppen gezielt eingestellt werden.

Verwendung von amphiphilen Polymeren Amphiphile Polymere bilden in Wasser oftmals Überstrukturen aus, die sich effizient zur Emulgierung, Verdickung oder als polymere Tenside einsetzen lassen. Werden diese zusätzlich mit schaltbaren Gruppen versehen, verstärkt die Kooperativität der Strukturbildung den Schaltprozess – neue, verbesserte „smart materials“ entstehen.

Mikrogele Mikrogele aus vernetzten hydrophilen Polymeren können unter äußeren Einflüssen wie Temperatur- und pH-Änderungen plötzliche Sol-Gel-Übergänge vollziehen und somit als intelligente Depot-Systeme Verwendung finden.


Arbeitsfelder

Applikationsbeispiele

Ausstattung




Latices & Modellkolloide   nach oben


Ihr Ansprechpartner

Dr. Bernd-Reiner Paulke
Telefon +49 331 568-1159
Fax +49 331 568-3110
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Unlösliche Polymere Auch unlösliche Polymere lassen sich vorteilhaft in Wasser herstellen oder aus Wasser verarbeiten. Dabei wird zum einen eine Trennung der Reaktionsräume in wässriger Dispersion ausgenutzt. Andererseits fallen die Polymere in Form kleiner, kompakter Teilchen an, die sich durch gutes Fließverhalten und große Oberflächen auszeichnen.

Latex-Kompositmembranen Latex-Kompositmembranen stellen überaus effektive Trennmaterialien dar, bei denen an die Latex-Partikel gebundene, hochspezifische Liganden zur Wechsel-wirkung mit dem abzutrennenden Substrat befähigt sind.

Geordnete Schichten monodisperser Polymerkolloide Geordnete Schichten monodisperser Polymerkolloide können als photonische Raumgitter dienen. Sie bilden die Grundlage für optische Schalter und Sensoren und können Filterfunktionen in der Objekterkennung und Messtechnik übernehmen.


Arbeitsfelder

Applikationsbeispiele

Ausstattung




Analytik wasserbasierender Polymersysteme   nach oben


Die besonderen Eigenschaften von Wasser als Lösungsmittel einerseits und die komplexe Struktur der technisch und biologisch interessanten wasserlöslichen Makromoleküle und Kolloide (Vesikel, Mizellen, Latexpartikel) andererseits gestalten die Analytik dieser Systeme besonders anspruchsvoll.

Die Kombination von hydrophilen und hydrophoben Molekülabschnitten und die Anwesenheit elektrischer Ladungen führen häufig zur Bildung von Assoziaten oder zu kollektiven Wechselwirkungen, wodurch sich die individuellen Molekül- bzw. Partikeleigenschaften der Beobachtung entziehen.

Entsprechende Methoden der Probenpräparation und die Kombination geeigneter Analysenverfahren, gepaart mit langjähriger Erfahrung im Umgang mit derartigen Systemen, bilden hier die Basis zum Erfolg.

Molekulare Charakterisierung
Partikel- und Dispersionsanalytik



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Ermittlung molekularer Parameter Ziel ist die präzise Ermittlung molekularer Parameter, wie Molmasse, Uneinheitlichkeit, Gyrationsradius, Grenzviskositätszahl, partielles spezifische Volumen und chemische Heterogenität der gelösten Makromoleküle. Diese Kenngrößen bestimmen wesentlich die Verarbeitung und die Applikationsergebnisse. Ihre Kenntnis ist unerlässlich bei der Entwicklung neuer Produkte und der Erschließung neuer bzw. der Optimierung bekannter Anwendungen.


Applikationsbeispiele

Ausstattung



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Ihr Ansprechpartner

Dr. Eckhard Görnitz
Telefon +49 331 568-1302
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E-Mail eckhard.goernitz@iap.fraunhofer.de



Charakterisierung Auf Basis der rheologischen und partikulären Charakterisierung kann, ggf in Kombination mit weiteren Untersuchungen (Stabilität, Filmbildung), das komplexe Verhalten konzentrierter Dispersionen umfassend beschrieben und gezielt eingestellt werden.


Applikationsbeispiele

Ausstattung