Funktionale dreidimensionale Photonische Kristalle aus ...

2. Allgemeiner Teil 32
bildete Oligomere unterhalten (f). Dies geschieht solange, bis die großen Monomertröpfchen
verbraucht sind, so dass die Polymerisation in den Latexpartikeln nur noch durch in den La-
texpartikeln gelöstes Monomer unterhalten wird (g). Die Polymerisation im Innern eines La-
texteilchens kann nur fortschreiten, solange sich gerade ein radikalisches Kettenende in der
Kugel befindet. Dringt ein weiteres Radikal in die Kugel ein, so endet die Polymerisation
durch Rekombination oder Disproportionierung und kann erst durch ein erneut in das Teil-
chen eindringendes Initiatorradikal gestartet werden.
Die elektrostatisch stabilisierten Polymerlatizes in dieser Arbeit werden mit emulgatorfreier
Emulsionspolymerisation in Wasser als Lösungsmittel synthetisiert. Dazu wird eine Initiator-
lösung aus Kaliumperoxodisulfat und voll entsalztem Wasser (MilliQ-Qualität) bei 90 °C mit
Stickstoff begast. Übliche Konzentrationen des Initiators betragen zwischen 6 und 30 mmol/l,
bezogen auf das Lösungsmittel. Nachdem die Begasung beendet ist, werden zwischen 0,1 und
5 mol/l Monomer, bezogen auf das Lösungsmittel, addiert. Die Monomer-Initiator-
Verhältnisse liegen damit zwischen 3:1 und 850:1. Die sehr niedrigen Monomer-Initiator-
Verhältnisse verwundern zunächst und lassen geringen Erfolg vermuten. Hier muss jedoch
bedacht werden, dass die Polymerisation nicht in Lösung, sondern in einem zweiphasigen
System abläuft. Die Molekulargewichte hängen hier von der Polymerisationskinetik in den
Latexpartikeln, und der Zeit zwischen dem Eintritt zweier Initiatormoleküle in die Partikel ab
(siehe Kapitel 2.1.2.3.). Diese Prozesse sind jedoch nicht vom Monomer-Initiator-Verhältnis
abhängig. Da die absolute Initiatorkonzentration nur innerhalb einer halben Dekade variiert
wird, ist der Effekt auf die Molekulargewichte gering.
1 2 3
4
5
O O O O O O O O
1: Methyl methacrylat (MMA)
2: tert.-Butyl methacrylat (tBMA)
3: Glycidyl methacrylat (GlyMA)
4: 2,2,2-Trifluorethyl methacrylat (TFEMA)
5: 1H,1H-Pentafluorpropyl methacrylat (PFPMA)
Abbildung 2.2.: Ausgewählte Methacrylate für die Herstellung von Polymerlatizes
O
CF 3
O
O
CF2 CF3