Synthese und Charakterisierung spezieller Cellulose-Pfropfcopolymerer

An mikrokristallinen Cellulosepartikeln wurden topochemisch selektive Reaktionen durchgeführt. Zu diesem Zweck wurden diese Kristallite an den reduzierenden Endgruppen über Hydrazonbindungen chemisch aktiviert. An die so aktivierten Stirnflächen der Kristallite wurden durch Kopplungsreaktionen Makromoleküle mit reaktiven Endgruppen gebunden ("grafting to"-Methode). An Carboxylfunktionalitäten wurden aminoterminierte Polydimethylsiloxane gekoppelt. Die erhaltenen Cellulose-Block-Polydimethylsiloxan Copolymere zeigten eine Bildungstendenz von supramolekularen Strukturen in Suspension und Filmen. Nach der Gefriertrocknung sind Schichtstrukturen mit bloßem Auge erkennbar. Als Alternative konnte nach der Immobilisierung eines reaktiven Initiators eine radikalische Polymerisation des Acrylamids von der Substratoberfläche aus gestartet werden ("grafting from"-Methode). Beide angewandte Methoden führten zu selektiv gepfropften Cellulosepartikel. Dies wurde durch SEC-Untersuchungen nach der Abspaltung der gekoppelten Polymeren bestätigt. Aufgrund der deutlich höheren Molekulargewichte bei der radikalischen Polymerisation resultierte eine höhere Pfropfdichte. Diese Pfropfprodukte bildeten jedoch keine erkennbaren speziellen Überstrukturen.

Selective topochemical reactions were carried out at particles of micro-crystalline cellulose. For this purpose these crystallites were chemically activated at the reducing ends via hydrazone linkages. Macromolecules, carrying reactive end-groups, were attached to the reactive cellulose crystallites by coupling reactions ("grafting to"-method). Amino-terminated polydimethylsiloxanes were coupled to crystallites carrying carboxylic functions at their front faces. The cellulose-block-polydimethylsiloxane copolymers exhibit a tendency to form specific super structures in slurries and films made thereof. After freeze drying layered structures are observable by the naked eye. Alternatively radical polymerization of acrylamide could be started from the substrate surface after attaching reactive initiators ("grafting from"-method). Both methods applied lead to selectively grafted cellulose particles. This was confirmed by SEC measurements after degrafting the attached polymers. A higher graft density resulted from radical polymerization due to distinctly higher molecular weights obtained thereby. However these grafted products didn't form any discernable special super-structures.