Bifunktionelle carbanionische Synthese vollständig biobasierter Triblock-Copolymere aus β-Farnesen und LL-Dilactid : thermoplastische Elastomere

Abstract

Aktuelle ökologische Herausforderungen und die Endlichkeit fossiler Rohstoffe sind wichtige Kriterien, welche für die nächste Generation von Polymermaterialien eine zentrale Rolle spielen. In diesem Zusammenhang wird ein vollständig biobasiertes Material mit potenzieller Anwendung als thermoplastisches Elastomer (TPE) vorgestellt. Durch die Verwendung der Monomere β-Farnesen und l-Lactid können biobasierte Rohstoffe wie Zuckerrohr und Mais verwendet werden. Für die carbanionische Polymerisation wurde ein bifunktioneller Initiator eingesetzt, um eine effiziente Synthese von ABA-artigen Blockstrukturen zu ermöglichen. Zusätzlich kam das potenziell nachhaltige Lösungsmittel MTBE (Methyl-tert-butylether) zum Einsatz, da es eine hervorragende Löslichkeit des bifunktionellen Initiators gewährleistet. Dies ermöglichte die Herstellung von telechelen Polyfarnesen-Makroinitiatoren mit niedrigen Dispersitäten (Đ=1.07 bis 1.10). Diese wurden anschließend für die Lactidpolymerisation verwendet, um H-förmige Triblockcopolymere zu erhalten. TEM und SAXS-Messungen zeigten deutlich phasengetrennte Morphologien, und mittels Zugversuche konnten elastische Eigenschaften nachgewiesen werden. Die Triblockstrukturen weisen jeweils zwei Glasübergangstemperaturen bei −66 °C und 51 °C sowie gyroide oder zylindrische Morphologien auf, was bei Raumtemperatur zu weichelastischen Materialien führt.