ISBN 9783843900072

978-3-8439-0007-2, Reihe Makromolekulare Chemie

Tatjana Friedrich
Intelligente Hydrogele durch strahleninduzierte Copolymerisation von mizellaren Lösungen aus Tensidmonomeren und N-Isopropylacrylamid oder Acrylsäure

273 Seiten, Dissertation Universität Köln (2011), Hardcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

Die vorliegende Arbeit beschreibt die Herstellung und Charakterisierung von neuen intelligenten Copolymergelen aus N-Isopropylacrylamid oder Acrylsäure und polymerisierbaren Tensiden. Durch eine einstufige, gammastrahleninduzierte Polymerisation von wässrigen mizellaren Comonomerlösungen wurden nanostrukturierte Hydrogele erhalten. Diese bestehen aus polymerisierten Mizellen, die kovalent über Poly-N-Isopropylacrylamid- oder Poly-Acrylsäure-Blöcke verbunden sind. Poly-N-Isopropylacrylamid und Poly-Acrylsäure induzieren in den Copolymergelen ein temperatur- bzw. pH-sensitives Verhalten, während die Polymermizellen sowohl das reversible Quellvermögen als auch die mechanische Stabilität stark erhöhen. Durch die Wahl des Tensidmonomers und dessen Konzentration lassen sich die Eigenschaften der Gele gezielt steuern und so für eine gewünschte Anwendung zum Beispiel in den Bereichen Sensorik oder Aktuatorik optimieren. Großes Potential zeigen die Copolymergele auch zur kontrollierten Wirkstofffreisetzung. Erste Versuche beweisen, dass Abgabedauer und Freisetzungsverlauf in Abhängigkeit von der Gelzusammensetzung über einen weiten Bereich variiert werden können.

Über die copolymerisierten Mizellen lassen sich Moleküle und Ionen im Netzwerk immobilisieren und so die chemischen und physikalischen Eigenschaften der Hydrogele auf molekularer Ebene weiter verändern. Im Rahmen dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass eine elektrostatische Adsorption von funktionellen Anionen in Gelen aus N-Isopropylacrylamid und kationischen Tensidmonomeren eine sehr einfache und schnelle Funktionalisierung ermöglicht.