Synthese und Untersuchung aromatischer Amide und aramidbasierter Blockcopolymere

Aromatische Amide mit p-Verknüpfung bilden die wohl steifste und härteste Klasse organischer Moleküle. Ihre Oligomere und Polymere sind Materialien mit extremer Stabilität und chemischer Robustheit. Die vorliegende Arbeit beschreibt die Synthese wohldefinierter Oligo-(p-benzamid)e (OPBA) bis zum Hepta-(p-benzamid), deren Kristallstruktur und thermisches Verhalten eingehend untersucht werden. Ihre besondere Steifigkeit wird im Folgenden genutzt, um Stab-Knäuel-Copolymere mit wohldefiniertem OPBA-Stab-Block herzustellen. Das Aggregationsverhalten dieser Copolymere wird näher beschrieben und die Aggregate mittels Rasterkraftmikroskopie (RKM) visualisiert und charakterisiert. Ein Schwerpunkt der durchgeführten Forschung befasst sich mit dem Einflu"s chemischer Variationen von Knäuel- und Stabblock auf die Aggregation. Ausgehend von PEG-OPBA-Copolymeren wird gezeigt, wie sich über kontrolliert radikalische Polymerisation responsive Triblöcke herstellen lassen. Das Verhalten dieser Triblöcke in wässriger Lösung wird eingehender untersucht und anhand von Lichstreu- und RKM-Untersuchungen ein Modell entwickelt, welches dieses Verhalten beschreibt. Neben den OPBA beschäftigt sich die Arbeit mit der Synthese wohldefinierter Oligo-p-phenylen-terephthalamide (OPTA). Der Aufbau PEG-basierter Stab-Knäuel-Copolymere mit monodispersem OPTA-Block wird beschrieben und ihre Aggregate mittels RKM dargestellt. Die Copolymere werden verwendet, um verbesserte Haftungseigenschaften an Twaron-Fasern gegenüber reinem PEG zu demonstrieren.

Aromatic amides with textit{para}-linkage probably form the most stiff and hardest class of organic molecules. Their oligomers and polymers are materials with an extreme stability and chemical robustness. The presented work describes the synthesis of well defined oligo-(p-benzamide)s (OPBA) up to the hepta-(p-benzamide), whose crystal structures and thermal properties are closely examined. Their notable stiffness is used further on to synthesize rod-coil copolymers with a well defined, monodisperse OPBA-rod-block. The aggregation behavior of these copolymers is described in detail and the aggregates are visualized and characterized by means of atomic force microscopy (AFM). An important part of the presented research deals with chemical modifications of the coil- and rod-block and their influence upon aggregation. Starting from PEG-OPBA-Copolymers it is shown, how responsive triblocks can be synthesized. The behavior of these triblocks in aqueous solution is examined by light scattering and AFM. Based on these results a model is developed to describe the observed structures. In addition to the synthesis of OPBA, oligo-(p-phenylene-terephthalamide)s (OPTA) were also investigated as part of this thesis. Assembly of PEG-based rod-coil-copolymers with a monodisperse OPTA-block is described and their aggregates are visualized by AFM. The copolymers are used to demonstrate improved adhesion properties on Twaron-fibers compared to PEG homopolymer.