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3 Theoretische Grundlagen
3.1 Polyorganosiloxan-µ-Gele
Als µ-Gele bezeichnet man monodisperse, strikt kugelförmige, intramolekular
vernetzte Makromoleküle in einem Größenbereich von 5 – 100 nm [12]. Ein
klassisches Beispiel für die Darstellung von Polystyrol-µ-Gelen ist die radikalische
Polymerisation in µ-Emulsion, wobei die Größe der entstehenden Partikel theoretisch
nur durch das Verhältnis von eingesetzter Tensid- zu Monomermenge, dem
Flottenverhältnis S, bestimmt wird [10, 60].
m
T S = (3.1)
mM
Bei der qualitativen Beschreibung der Abhängigkeit der Größe der vernetzten
Teilchen vom Flottenverhältnis geht man von einer geschlossenen Tensidschicht auf
den Partikeln aus [10, 11, 61], wobei Wu [62] durch Lichtstreumessungen zeigen
konnte, daß ungefähr die Hälfte des hydrophoben Schwanzes des Tensids in den
Polymerkern hineinragt.
Ein System zur Darstellung definierter, sphärischer Polyorganosiloxan-µ-Gele
wurde 1993 von Baumann entwickelt [15, 16]. Hierbei werden als Vernetzer und
Kettenbildner tri- und bifunktionelle Alkoxysilane eingesetzt, die in einer basisch oder
sauer katalysierten Polykondensationsreaktion zu den Polyorganosiloxan-µ-Netzwerken
reagieren. Eine Modifizierung des Systems 1995 [17, 18] erlaubte schließlich
ein Absättigen noch reaktiver Oberflächenfunktionalitäten, so daß die interpartikuläre
Kondensation und damit die Ausbildung eines makroskopischen Netzwerkes
verhindert werden konnte. Damit sind die µ-Gelteilchen in unpolaren organischen
Lösungsmitteln molekular dispergierbar.
Die Polyorganosiloxan-µ-Gele können im Gegensatz zu den µ-Gelpolymerisaten
sehr einfach bei Raumtemperatur funktionalisiert werden, indem Alkoxysilane als
zusätzliche Bausteine verwendet werden, die funktionelle Gruppen tragen. Damit
kann man die gewünschten Gruppen direkt bei der Herstellung der µ-Gele einbauen