Oberflächenmodifizierungen von Siliciumoxid und Poly(ethylen-stat-norbornen) durch Blockcopolymere und an Plasmaschichten gebundene Homopolymere

In der vorliegenden Arbeit erfolgten Oberflächenmodifizierungen durch Polymere nach zwei Ansätzen. Dies war zum einen ein Ansatz, bei dem die Oberflächen mit Diblockcopolymeren versehen wurden. Diese bestanden aus einem Ankerblock, der starke Wechselwirkungen mit der Oberfläche zeigt, und einem Bojenblock, der gezielte Eigenschaften trägt. Zum anderen erfolgten Modifizierungen durch auf Plasmaschichten verankerte Homopolymere. Beide Ansätze erfolgten auf zwei Substraten von unterschiedlichen Eigenschaften. Diese waren das Siliciumoxid, für das Modifizierungen durch radikalische in-situ Oberflächenpolymerisation, und das Poly(ethylen-stat-norbornen), für das Modifizierungen durch ex-situ dargestellte Polymere gewählt wurden. Beim ersten Ansatz zur Modifizierung der Siliciumoxidoberfläche ermöglichte ein adsorbierter Poly(e-caprolacton)-Makroinitiator die Oberflächenpolymerisation hin zu oberflächenverankertem Poly(e-caprolacton)-block-poly(alkyl(meth)acrylat). Beim zweiten Ansatz erfolgte die Abscheidung von plasmapolymerisiertem Allylamin, die Immobilisierung des Azoinitiators 4,4’-Azobis(4-cyanopentansäurechlorid) und die nachfolgende Oberflächenpolymerisation von Methylmethacrylat oder Styrol. Beim ersten Modifizierungsansatz der Poly(ethylen-stat-norbornen)-Oberfläche sollte diese mit thermisch interdiffundierten Poly(ethylen-alt-propylen)-block-poly(dimethylsiloxan) versehen werden. Trotz erfolgreicher Synthese wurde gezeigt, daß keine Interdiffusion stattfand. Im zweiten Modifizierungsansatz wurde die Oberfläche mit aus einem Hexamethyldisiloxan/Sauerstoff-Plasma abgeschiedenem reinem Siliciumoxid beschichtet, woran sich die Adsorption von Poly(dimethylsiloxan) anschloß. Damit konnten die hohen Haftreibungskräfte gegenüber Halogenbutylgummi erfolgreich beseitigt werden.

The present work focused on surface modification by polymers using two approaches. On the one hand the surfaces were modified using diblock copolymers. These consisted of an anchor-block, that showed strong interaction with the surface, and a buoy-block, that carried the desired properties. On the other hand modification by homopolymers attached to plasma layers was performed. Both approaches were carried out on two substrates of different properties. These were silicon oxide, where approaches using radical in-situ surface polymerization, and poly(ethylene-stat-norbornene), where approaches using ex-situ synthesized polymers were chosen. Within the first approach to modify the silicon oxide surface an adsorbed poly(e-caprolactone) macroinitiator enabled the surface polymerization leading to surface-attached poly(e-caprolactone)-block-poly(alkyl(meth)acrylate). The second approach comprised the deposition of plasma-polymerized allylamine, the immobilization of the azoinitiator 4,4'-azobis(4-cyano-pentanoic acid chloride) and the subsequent surface polymerization of methyl methacrylate or styrene. Within the first approach to modify poly(ethylene-stat-norbornene) the surface was to be modified by thermally interdiffused poly(ethylene-alt-propylene)-block-poly(dimethylsiloxane). Despite successful synthesis it was shown, that no interdiffusion took place. Within the second approach the surface was modified by silicon oxide plasma-deposited from a hexamethyldisiloxane/oxygen plasma plus subsequent adsorption of poly(dimethylsiloxane). Thereby the high break-loose forces towards halogene butylrubber were successfully suppressed.