Lade, Oliver

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Oliver Lade: Charakterisierung, Modellierung und Polymerisation von Mikroemulsionen ausAlkylmethacrylaten. 2001In dieser Arbeit wird eine systematische Studie zur Mikroemulsionspolymerisation vonAlkylmethacrylaten vorgestellt. Als Tenside wurden die nichtionischenn-Alkyl-polyethylenglykolether und die anionischen Tenside Natrium-bis(2-ethylhexyl)sulfosuccinatund Natriumdodecylsulfat eingesetzt. Zunächst erfolgte eine gründliche Charakterisierung derAusgangsmikroemulsion hinsichtlich Phasenverhalten und Mikrostruktur. Die polymerisierbarenMikroemulsionen zeigen die gleichen generellen Muster wie die bereits ausführlich untersuchtenModellmikroemulsionen. In dieser Arbeit werden diese Muster mit einem neuartigenphänomenologischen Biegeelastizitätsmodell erklärt. Eine wichtige Voraussetzung für die Aufklärungdes Polymerisationsmechanismus ist die Bestimmung der Reaktionskinetik und die Charakterisierungder resultierenden Polymereigenschaften. Für die nichtionischen polymerisierbaren Mikroemulsionenaus Hexylmethacrylat wird die quantitative Beschreibung der Reaktionskinetik mit einem einfachenModell durchgeführt. Es zeigt sich, dass die Tenside aus ethoxilierten Alkoholen als Radikalüberträgerin die Polymerisation eingreifen. Es bilden sich kolloidal stbile Polymerlatices mit Teilchengrößen imnm-Bereich und Molmassen um 103  kg/mol. Der Polymerisationsmechanismus anionischerMikroemulsionen weicht dagegen in Abhängigkeit spezifischer Phasenverhaltensmerkmale von demeinfachen Modell ab. Trotzdem werden auch hier stabile Latexpartikel mit sehr langen Ketten gebildet,wobei jedoch die makroskopischen Eigenschaften der Latexlösung eher durch die kontinuierlichePhase als durch das Polymere bestimmt werden. In this work a systematic study on the polymerization of alkylmethacrylates in microemulsions isintroduced. As surfactants the nonionic n-alkylpolyethyleneglycolether and the ionic surfactantssodium bis-(2-ethylhexyl) sulfosuccinate (AOT) and sodium dodecylsulfate were applied. First an indepth characterization of the starting microemulsions with respect to phase behavior andmicrostructure was carried out. The polymerizable microemulsions exhibit the same general patternsas the previously extensively studied model microemulsions. In this work these patterns will beexplained by a new phenomenological bending elasticity model. An important prerequisite for theexplanation of the polymerization mechanism is the determination of the reaction kinetics and thecharacterization of the resulting polymer. As far as nonionic polymerizable microemulsions consistingof hexylmethacrylate are concerned, the quantitative description of the reaction kinetics is done by astraight forward model. It shows, that the surfactants from ethoxylated alcohols interfere with thepolymerization process as radical transmitter. Colloidal stable polymerlaxes are being formed withparticle sizes in the nm region and molecular weights of about 103  kg/mol. The polymerizationmechanism of anionic microemulsions differs from the from the simple behavior of the nonionicsdepending on specific phase behavior characteristics. Stable latex particles with very long chains,however, are being formed whereas the macroscopic properties of the latex solution are determinedmore by the continous phase than by the polymer. 

Charakterisierung, Modellierung und Polymerisation von Mikroemulsionen aus Alkylmethacrylaten

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