Strukturbildung in Polyurethandispersionen und -filmen

Mechanische Eigenschaften nach Verfilmen sind häufig die wichtigsten Anforderungen für Polyurethandispersionen, so werden beispielsweise in den Hauptanwendungen im Beschichtungs- und Klebstoffsektor oftmals hohe Festigkeiten benötigt. Diese Anforderungen werden in der Dissertation durch eine gezielte Strukurbildung in den Polymeren adressiert. Mit einer hohen Kontrolle über den Polymeraufbau, durch die Ausbildung von kristallinen Bereichen, sowie mit phasenseparierten Morphologien werden drei Konzepte für die Modifikation der mechanischen Eigenschaften vorgestellt: Eine chemische bzw. kovalente Vernetzung wird mit funktionalisierten Polyurethanen erreicht, die physikalische Vernetzung kann reversibel die mechanische Festigkeit von Filmen erhöhen und Hybride mit kontrollierter Morphologie zeigen eine Kombination von Vorteilen ihrer Einzelbestandteile. Ferner zeichnen sich die synthetisierten Polyurethane gegenüber anderen Polymerklassen durch ihre relativ einfache Synthese und die Möglichkeit zur Herstellung multifunktionaler Materialien aus.

Mechanical properties after film formation are often the most important properties of polyurethane dispersions, as for example in coatings and adhesives. In this thesis, these requirements are addressed by a selective formation of structures in polyurethane dispersions and films. Control over polymer composition, formation of crystalline regions and phase separated morphologies are three concepts for the modification of mechanical properties: chemical/covalent cross-linking is achieved with functionalized polyurethanes, physical cross-linking reversibly increases mechanical strength and hybrids with controlled morphology show a combination of advantages of its constituents. Furthermore, the synthesized polyurethanes are distinguished from other polymers by a relatively facile synthesis and possibilities for the creation of multifunctional materials.