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Selbstheilende Fahrzeuglacke auf Basis von Cyclodextrin-Polyrotaxanen - Polyrotaxan-Lack : Teilvorhaben: Lackierung mit Polyrotaxanen, Untersuchung des Selbstheilungsvermögens und Langzeit-Bewitterungstests : Schlussbericht : Laufzeit des Vorhabens: 01.05.2016-30.04.2019

  • Polyrotaxane bestehen aus linearen Polymeren, auf die zyklische Moleküle aufgefädelt sind. Durch Vernetzung von Polyrotaxanen erhält man elastische Gele, sogenannte Slide-Ring Gels (SRGs), die nach mechanischer Beanspruchung selbst wieder ausheilen können. Polyrotaxane sind zwar seit etwa 25 Jahren bekannt, jedoch war ihre Synthese bislang zu aufwändig für eine industrielle Anwendung. Cyclodextrine eignen sich in besonderer Weise zur Synthese von Polyrotaxanen, da sie in wässriger Lösung auf Polymere wie Polyethylenglykol spontan auffädeln können. Polyrotaxane wurden bislang durch Auffädeln von Cyclodextrinen auf Polymere wie Polyethylenglykol oder Polyimino-undecamethylen erzeugt. Ein besonderes Problem bereitet dabei die Anknüpfung der Stopper-Gruppen, ohne die die Ringe wieder abfädeln würden. Die Synthese von Polyrotaxanen wurde in einer Reihe von Publikationen beschrieben. Bislang gibt es nur ein mehrstufiges Verfahren, das die Synthese im kg-Maßstab erlaubt. Diese Synthese erfordert jedoch den Einsatz des giftigen und reproduktionstoxischen Lösungsmittels Dimethylformamid. Die aufgefädelten Ringe im Polyrotaxan sind zwar an die Polymerkette gebunden, besitzen aber dennoch Translations- und Rotationsfreiheitsgrade. Diese einzigartige Topologie erlaubt die Konstruktion von mobilen, dreidimensionalen Netzwerken, den Slide Ring Gels (SRG)s, durch kovalente Verknüpfung der aufgefädelten Ringe. Bei mechanischer Beanspruchung können sich die Ringe auf der Kette bewegen und so einem Stoß ausweichen. Folglich zeigen SRGs hohe elastische Dehnungen und sehr gute Quellfähigkeiten.[...]

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Metadaten
Document Type:Report
Author:Budiman Ali, Jessica BrunkeORCiD, Carsten Becker-WillingerORCiD, Peter William de OliveiraORCiD
URN:urn:nbn:de:bsz:291:415-2692
DOI:https://doi.org/10.2314/KXP:1693113848
Pagenumber:64 S.
Place of publication:Saarbrücken
Language:German
Year of first Publication:2019
Contributing Corporation:INM - Leibniz-Institut für Neue Materialien
Release Date:2022/11/30
Tag:Autolack; Cyclodextrine; Nanokomposit; Polyrotaxane
Funding Information:BMBF 03VP01052.- Verbund-Nr. 01170249
Optical Materials
DDC classes:500 Naturwissenschaften und Mathematik / 540 Chemie
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 660 Technische Chemie
Open Access:Open Access
Licence (German):License LogoUrheberrechtlich geschützt