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Department Chemie
Hornluftdosierung an einer Spritzpistole im Praktikum Lackapplikation Bildinformationen anzeigen
Kolorierte Rasterelektronenmikroskopaufnahme eines Effektpigmentes Bildinformationen anzeigen
Mittels des PeakForce QNM-Messmodus lassen sich nanomechanische Eigenschaften am Rasterkraftmikroskop ermitteln. Bildinformationen anzeigen
Kolorierte Rasterelektronenmikroskopaufnahme einer mmonodispersen Polymerdispersion Bildinformationen anzeigen
Probenwechsel unter dem Infrarotstrahler Bildinformationen anzeigen
Ermittlung der Kornfeinheit mittels Grindometer im Praktikum Bildinformationen anzeigen

Hornluftdosierung an einer Spritzpistole im Praktikum Lackapplikation

Foto: Irina Regehr, CMP, Universität Paderborn

Kolorierte Rasterelektronenmikroskopaufnahme eines Effektpigmentes

Foto: Nadine Buitkamp, CMP, Universität Paderborn

Mittels des PeakForce QNM-Messmodus lassen sich nanomechanische Eigenschaften am Rasterkraftmikroskop ermitteln.

Foto: Irina Regehr, CMP, Universität Paderborn

Kolorierte Rasterelektronenmikroskopaufnahme einer mmonodispersen Polymerdispersion

Foto: Nadine Buitkamp, CMP, Universität Paderborn

Probenwechsel unter dem Infrarotstrahler

Foto: Irina Regehr, CMP, Universität Paderborn

Ermittlung der Kornfeinheit mittels Grindometer im Praktikum

Foto: Irina Regehr, CMP, Universität Paderborn

Coatings, Materials & Polymers
Prof. Dr. Wolfgang Bremser

Synthese stabilisatorfreier Blockcopolymerdispersionen mit anschließender Mineralisation

Hintergrund und Zielsetzung

Anorganisch/organische Hybridmaterialien sind aufgrund Ihrer besonderen strukturellen und mechanischen Eigenschaften von Interesse für die Materialforschung. Vorbilder für solche Materialien finden sich in der Natur. Das berühmteste Beispiel ist wohl die Muschelschale welche durch ihren besonderen Schichtaufbau aus aufeinander folgendem organischen Biopolymer und Calciumcarbonat eine extrem hohe Bruchfestigkeit aufweist. Die Bruchfestigkeit der Muschelschale ist 3000mal höher als die des Hauptbestandteils Calciumcarbonat. Auch das Schimmern des Perlmutts ist ein interessanter Nebeneffekt des speziellen anorganisch/organischen Schichtaufbaues.

Ziel dieses Projektes ist es, Methoden zu entwickeln um die Prinzipien der natürlichen Hybridwerkstoffe auf Kunststoffe und Lackmaterialien zu übertragen.

Ergebnisse

Es werden Blockcopolymerdispersionen mittels DPE Verfahren synthetisiert. Die Teilchenbildung und das Teilchenwachstum werden mittels Lichtstreuung kontrolliert. Die Funktionalitäten an der Oberfläche dieser Dispersionsteilchen können je nach Wunsch eingestellt werden. Anschließend erfolgt die Mineralisation von Calciumcarbonat oder Bariumsulfat zur Synthese neuartiger Hybrid Nanomaterialien. Diese werden mittels Rasterelektronenmikroskopie und Focused Ion Beam analysiert. So kann z.B.: amorphes Calciumcarbonat mit eingebetteten Dispersionsteilchen erzeugt werden. Weiterhin lassen sich neue, nanoskalige Bariumsulfatplättchen mit integrierten Dispersionsteilchen herstellen.

Abbildung 1 Rasterelektronenmikroskop-Aufnahme: Focused Ion Beam-Schnitt in Bariumsulfat "Nano Sized Holospheres"
Abbildung 2 Rasterelektronenmikroskop-Aufnahme: Plättchenförmiges Bariumsulfat mit steuernden Dispersionsteilchen

Mittels verschiedener anderer Mineralisationstechniken wie z.B.: der PILP (Polymer Induced Liquid Precursor) Methode oder der Doppeldiffusion lassen sich zudem spezielle Melaminharz/Calciumcarbonat Schichtstrukturen (siehe Melaminharze) oder mit Bariumsulfat bzw. Calciumcarbonat gefüllte Blockcopolymermembranen herstellen.

Die Universität der Informationsgesellschaft