Self-assembled Block Copolymer Vitrimers

Abstract

Die steigenden Anforderungen an nachhaltigen, leistungsstarken Materialien weckt Interesse an der Entwicklung von Vitrimeren, eine Klasse von dynamischen Polymernetzwerken, die durch thermisch aktivierten Bindungsaustausch zur Wiederverarbeitung, Selbstheilung und Formgedächtnis fähig sind. Diese Doktorarbeit untersucht eine vielseitige Vitrimer-Plattform auf Basis von Blockcopolymeren und vinylogischer Urethanchemie. Der Fokus liegt auf den Einflüssen der Polymerarchitektur, des Moleküldesign und funktionelle Modifikationen auf die Vitrimereigenschaften der Materialien. Besondere Aufmerksamkeit gilt Blockcopolymer- und statistischen Copolymer-Systemen sowie Nanokomposit-Formulierungen, die ein responsives oder multifunktionales Verhalten ermöglichen. In dieser Arbeit bieten diese Forschungsergebnisse einen grundlegenden Rahmen für die Entwicklung von Vitrimeren mit spezifischen thermischen, mechanischen, rheologischen und responsiven Eigenschaften durch die exakte Steuerung der Polymerarchitektur, der molekularen Zusammensetzung und der Additivintegration. Diese Forschungsergebnisse stellen einen Fortschritt im Bereich der dynamischen kovalenten Materialien dar und zeigen praktische Lösungen für nachhaltige, wiederverarbeitbare und multifunktionale Polymersysteme in verschiedenen Anwendungsbereichen auf, die von Strukturverbundswerkstoffen über Hochleistungsmaterialien bis hin zu intelligenten Sensormaterialien reichen.