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Universitätsbibliographie

Eintrag in der Universitätsbibliographie der TU Chemnitz

Volltext zugänglich unter
URN: urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa2-352221


Hering, Wolfgang
Spange, Stefan ; Voit, Brigitte (Gutachter)

Herstellung von Barrierefolien durch Kombination von Atmosphärendruck-CVD- und Sol-Gel-Verfahren oder Zwillingspolymerisation zur Generierung von anorganisch-organischen Hybridbeschichtungen


Kurzfassung in deutsch

Die Aufgabenstellung dieser Arbeit bestand in der Entwicklung eines Schichtverbundes auf Polymerfolien mit hoher Barrierewirkung und optischer Transparenz. Dieser wurde über eine Kombination von verschiedenen Einzelschichten erzeugt, deren Abscheidung aus der Gasphase oder der Flüssigphase erfolgte. Die anorganischen Beschichtungen aus SiOx wurden mittels Combustion Chemical Vapor Deposition (CCVD) abgeschieden. Diese lieferten einen hohen Beitrag zur Barrierewirkung, welche anhand der Sauerstoff- (OTR) sowie der Wasserdampftransmissionsrate (WVTR) bewertet wurde. Zur Flexibilisierung des Schichtverbundes wurden anorganisch-organische Hybridschichten integriert, deren Erzeugung mittels Sol-Gel-Technologie (SG) erfolgte. Diese wirkten sich im Verbund positiv auf die optischen Eigenschaften des Substrates aus, welche über UV/VIS-Spektroskopie, Ellipsometrie sowie Messung des Haze-, Clarity- und Grauwertes erfasst wurden. Die Sperrwirkung der Schichten gegenüber den Testgasen konnte über eine Anpassung der Bestandteile im zugrundeliegenden Sol maßgeblich erhöht werden.
Als Alternative zu den SG-Beschichtungen wurden Zwischenschichten untersucht, deren Generierung über eine Zwillingspolymerisationsreaktion (ZP) erfolgte. Die Einbringung von Epoxiden ermöglichte in Verbindung mit einem funktionalen Zwillingsmonomer eine Kombination der ZP mit einer Polyaddition. Mit den ebenso aus der Flüssigphase applizierten Beschichtungen ließ sich jedoch keine signifikante Barrierewirkung erreichen. Allerdings zeichneten sich diese Schichten durch eine hohe optische Güte aus, weshalb diese ebenfalls in Mehrlagensysteme integriert wurden.
Zum Aufbau der Kombinationsschichten dienten drei bzw. fünf Einzelschichten. Ein Dreischichtsystem bestand hierbei aus zwei CCVD-Schichten (Anfangs- und Deckschicht) sowie einer Zwischenschicht. Um ein Fünfschichtsystem zu generieren wurde eines aus drei Einzelbeschichtungen um zwei weitere
ergänzt, wodurch sich eine Anordnung aus abwechselnden CCVD- und SG- bzw. ZP-Schichten ergab. Sämtliche Verbundschichten sowie Einzelkomponenten des Systems wurden zudem bezüglich deren Struktur (Profilometrie, AFM und REM) sowie Schichtzusammensetzung (Festkörper-NMR, FT-IR und XPS) untersucht.

Universität: Technische Universität Chemnitz
Fakultät: Fakultät für Naturwissenschaften
Dokumentart: Dissertation
Betreuer: Spange, Stefan
SWD-Schlagwörter: Naturwissenschaften , Innovation , Beschichtung , Zwillingspolymerisation , Hybridwerkstoff , Epoxide , Festkörper-NMR-Spektroskopie
Freie Schlagwörter (Deutsch): Barrierewirkung , Gasphasenabscheidung , Sol-Gel-Technologie , Zwillingspolymerisation , Hybridmaterialien , Beschichtung , Epoxide , OTR , WVTR , Festkörper-NMR , XPS
DDC-Sachgruppe: Chemie, Ingenieurwissenschaften
Sprache: deutsch
Tag der mündlichen Prüfung 17.06.2019

 

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