Abscheidung dünner Polymerschichten mit technischer und biologischer Funktion durch Niederdruck-Plasma

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Ziel dieser Arbeit war die Abscheidung stabiler Plasmapolymerschichten mit hoher Konzentration an Carboxylgruppen. Für bestimmte Anwendungen ist es wichtig, dass die Funktionalisierung der Substrate nur mit wenigen Monolagen des Monomers erfolgt, ohne die physikalischen Eigenschaften des Grundmaterials zu verändern. Es wurden dünne Poly(Acrylsäure)-Schichten mit ca. 4 % funktionellen Gruppen optimiert. Die resultierende Funktionsschicht ist stabil gegenüber polaren und apolaren Lösemitteln und reproduzierbar herstellbar. Für Anwendungen wie Biomineralisation oder antimikrobielle Ausrüstung ist eine gewisse Schichtdicke erforderlich, um eine größere Anzahl zugänglicher Funktionen zu bieten. Verschiedene Polymerschichten mit unterschiedlichen Dicken und Funktionalitätsdichten (bis 2,00 * mmol/cm3) wurden erzeugt. Untersuchungen zeigten, dass Puls- und CW-Plasma-Behandlungen effektiv sind, um die Fragmentierung der Carboxylgruppen zu verringern, wobei kein Puls-Plasma nötig ist. Die plasmachemische Funktionalisierung ist nicht auf Polypropylen beschränkt, sondern kann auf andere Substrate wie Polycarbonat, Polyethylen und Edelstahl übertragen werden. Die Experimente in einem kleinen Labor-Reaktor sind für industrielle Anwendungen skalierbar, was durch den Aufbau eines „DIN A3“-Reaktors unterstützt wird. Die Plasmapolymerschichten zeigen ähnliche Eigenschaften, und einfache Ähnlichkeitsüberlegungen sind ausreichend für die Skalier