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Structure and molecular dynamics of liquid crystalline / isotropic block copolymers
Zusammenfassung Mikrophasen separierte Blockcopolymere stellen einen wichtigen Bestandteil der modernen Nanotechnologie dar. Sie kombinieren zwei Polymere mit unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften und zeigen eine Domänenbildung im Nanobereich. In dieser Dissertation wurden Morphologie, Molekulardynamik und Phasenübergänge von neuartigen seitenketten-flüssigkristallinen / Polystyren (PSLC) Diblockcopolymeren mit gut definierter chemischer Struktur, breitem Zusammensetzungsbereich und einer engen Molekulargewichtsverteilung studiert. Die Morphologie der mikrophasenseparierten Blockcopolymere wurde mittels Röntgenkleinwinkelstreuung (SAXS) untersucht. Es wurden vier Typen von Strukturen gefunden: Polystyren-(PS)-Zylinder in einer flüssigkristallinen (LC)- Matrix, alternierende Lamellen, LC-Zylinder in einer PS-Matrix und LC-Kugeln in einer PS-Matrix. Die Größenordnung der Domänen lag zwischen 9 und 26 nm, die der Gitterkonstanten zwischen 27 und 47 nm. Das Phasendiagramm verhielt sich in einem Temperaturbereich von 25 bis 170 °C stabil, d.h. die Morphologie der Proben änderte sich nicht. Dennoch unterschied es sich auf Grund des Einflusses der nematischen LC Phase sehr stark vom Phasendiagramm der isotrop/isotropen (I/I) Blockcopolymere. Im Gegensatz zum Phasendiagramm der I/I Blockcopolymere, wies das der untersuchten PSLC Proben eine starke Asymmetrie auf. Die Molekulardynamik wurde mit dielektrischer Spektroskopie (DS) untersucht. Vier Relaxationsprozesse wurden dabei festgestellt – zwei segmentale ({alpha}- Relaxation und {delta}-Relaxation) und zwei lokale ({beta}-Relaxation und {gamma}-Relaxation). Die {alpha}-Relaxation bezieht sich auf die segmentale Bewegung der Hauptkette zusammen mit der Seitenkette. Die {delta}-Relaxation korrespondiert mit der Bewegung der Seitenkette als ganze. Die {beta}-Relaxation der Rotation der Biphenyl Mesogene um ihre Längsachse. Die {gamma}-Relaxation entspricht der Bewegung der Alkylspacer in der Seitenkette des LC Blocks. Während {alpha}- und {delta}-Relaxationen ...
Structure and molecular dynamics of liquid crystalline / isotropic block copolymers
Zusammenfassung Mikrophasen separierte Blockcopolymere stellen einen wichtigen Bestandteil der modernen Nanotechnologie dar. Sie kombinieren zwei Polymere mit unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften und zeigen eine Domänenbildung im Nanobereich. In dieser Dissertation wurden Morphologie, Molekulardynamik und Phasenübergänge von neuartigen seitenketten-flüssigkristallinen / Polystyren (PSLC) Diblockcopolymeren mit gut definierter chemischer Struktur, breitem Zusammensetzungsbereich und einer engen Molekulargewichtsverteilung studiert. Die Morphologie der mikrophasenseparierten Blockcopolymere wurde mittels Röntgenkleinwinkelstreuung (SAXS) untersucht. Es wurden vier Typen von Strukturen gefunden: Polystyren-(PS)-Zylinder in einer flüssigkristallinen (LC)- Matrix, alternierende Lamellen, LC-Zylinder in einer PS-Matrix und LC-Kugeln in einer PS-Matrix. Die Größenordnung der Domänen lag zwischen 9 und 26 nm, die der Gitterkonstanten zwischen 27 und 47 nm. Das Phasendiagramm verhielt sich in einem Temperaturbereich von 25 bis 170 °C stabil, d.h. die Morphologie der Proben änderte sich nicht. Dennoch unterschied es sich auf Grund des Einflusses der nematischen LC Phase sehr stark vom Phasendiagramm der isotrop/isotropen (I/I) Blockcopolymere. Im Gegensatz zum Phasendiagramm der I/I Blockcopolymere, wies das der untersuchten PSLC Proben eine starke Asymmetrie auf. Die Molekulardynamik wurde mit dielektrischer Spektroskopie (DS) untersucht. Vier Relaxationsprozesse wurden dabei festgestellt – zwei segmentale ({alpha}- Relaxation und {delta}-Relaxation) und zwei lokale ({beta}-Relaxation und {gamma}-Relaxation). Die {alpha}-Relaxation bezieht sich auf die segmentale Bewegung der Hauptkette zusammen mit der Seitenkette. Die {delta}-Relaxation korrespondiert mit der Bewegung der Seitenkette als ganze. Die {beta}-Relaxation der Rotation der Biphenyl Mesogene um ihre Längsachse. Die {gamma}-Relaxation entspricht der Bewegung der Alkylspacer in der Seitenkette des LC Blocks. Während {alpha}- und {delta}-Relaxationen ...
Structure and molecular dynamics of liquid crystalline / isotropic block copolymers
Staneva, Rosina (Autor:in) / Stühn, Bernd / Denner, Paul / Thurn-Albrecht, Thomas
10.11.2006
Hochschulschrift
Elektronische Ressource
Englisch
Ferroelectric Liquid Crystalline Block Copolymers
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