Flüssigkristalline Co-Elastomere : Synthese, Untersuchungen der mechanischen Eigenschaften, Direktororientierung und thermoelastisches Verhalten

Flüssigkristalline Hauptkettenelastomere unterscheiden sich von den Seitenkettenelastomeren sowohl durch ihre mechanischen Eigenschaften als auch durch ihr Verhalten bei der Phasenumwandlung. <br>Es werden nematische Co-Elastomere vorgestellt, bei denen der Anteil flüssigkristalliner Einheiten in der Haupt- bzw. Seitenkette variiert werden kann. Sie bestehen aus einem gut untersuchten Seitenkettenpolymer auf Polysiloxanbasis mit mesogenen Benzoesäure-phenylester Seitengruppen, das mit einem Vinylendgruppen-funktionalisierten nematischen Polymer vernetzt wird. An ihnen werden die mechanischen Eigenschaften und der Ordnungsgrad in Abhängigkeit von der Dehnung untersucht. Es wird festgestellt, dass, wie bei den Hauptkettenelastomeren, auch bei den Co-Elastomeren das mechanische Verhalten nicht mit den bei den Seitenkettensystemen etablierten Theorien zu erklären ist. Diese Beobachtung wird im Rahmen eines „hairpin“-Konzepts diskutiert, das sich auf die bei semi-flexiblen Hauptkettenpolymeren übliche, spontane Rückfaltung der Ketten, den so genannten „hairpin“-Defekten, stützt. <br>Weiterhin werden flüssigkristalline Co-Elastomere vorgestellt, bei denen, durch Anlegen eines mechanischen Feldes während der Synthese, die induzierte Monodomänenstruktur chemisch fixiert werden kann. Sehr interessante Eigenschaften zeigen diese so genannten LSCEs an der nematisch-isotropen Phasenumwandlung. Sie besitzen unterhalb der Umwandlungstemperatur physikalisch anisotrope Eigenschaften und verhalten sich in der isotropen Phase wie ein konventionelles Gummi. Dabei gehen die in der nematischen Phase prolaten Polymerknäuel in eine sphärische Form über. Dies ist makroskopisch mit einer Kontraktion des Elastomers in Richtung der Direktororientierung verbunden. Dabei werden mit zunehmendem Anteil an Mesogenen in der Hauptkette die Längenänderungen maximal. Dieses Verhalten kann durch die stärkere Kopplung zwischen flüssigkristalliner Phase und Polymernetzwerk mit zunehmendem Hauptkettenmesogenan

Author dc:creator

• Wermter, Hendrik

Contributors dc:contributor

• Finkelmann, Heino

• künstliche Muskeln
• thermoelastisches Verhalten
• liquid crystalline
• elastomer
• polymer
• artificial muscle

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