TY - GEN A1 - Wettmarshausen, Sascha A1 - Mix, Renate A1 - Meyer-Plath, Asmus A1 - Mittmann, Hans-Ulrich A1 - Friedrich, Jörg Florian ED - K.L. Mittal, T1 - Plasma Bromination - a selective way to monotype functionalized polymer surfaces KW - Functional groups KW - Polymer surfaces KW - Plasma bromination KW - Grafting KW - Spacer KW - Selective plasma process PY - 2009 SN - 978-90-04-16590-8 VL - 5 SP - 3 EP - 18 PB - Koninklijke Brill NV CY - Leiden, The Netherlands AN - OPUS4-18944 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Friedrich, Jörg Florian A1 - Wettmarshausen, Sascha A1 - Hennecke, Manfred T1 - Neue Molekülarchitekturen an Polyolefinoberflächen T2 - 17. Neues Dresdner Vakuumtechnisches Kolloquium - Beschichtung, Modifizierung und Charakterisierung von Polymeroberflächen CY - Dresden, Deutschland DA - 2009-10-21 KW - Plasma KW - Bromierung KW - Spacer KW - Haftvermittler KW - Metallbedampfung KW - Schälfestigkeit PY - 2009 SN - 978-3-9812550-1-0 SP - 38 EP - 40 AN - OPUS4-20250 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Friedrich, Jörg Florian A1 - Wettmarshausen, Sascha ED - G. Blasek, T1 - Generelle thermodynamische Probleme bei der Funktionalisierung von Polyolefinoberflächen T2 - 17. Neues Dresdner Vakuumtechnisches Kolloquium - Beschichtung, Modifizierung und Charakterisierung von Polymeroberflächen CY - Dresden, Deutschland DA - 2009-10-21 KW - Plasma KW - Bromierung KW - Spacer KW - Haftvermittler KW - Metallbedampfung KW - Schälfestigkeit KW - Thermodynamik PY - 2009 SN - 978-3-9812550-1-0 SP - 65 EP - 67 AN - OPUS4-20251 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wettmarshausen, Sascha T1 - Plasma chemical bromination, functionalization and grafting of organic molecules onto graphene-like carbon materials T2 - PSE 2010 CY - Garmisch-Partenkirchen, Germany DA - 2010-09-13 PY - 2010 AN - OPUS4-22108 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wettmarshausen, Sascha T1 - Funktionalisierung von Polymeroberflächen mit anschließender Pfropfung und Derivatisierung T2 - 14. Workshop Oberflächentechnologie mit Plasma- und Ionenstrahlprozessen CY - Klingenthal, Germany DA - 2007-03-13 PY - 2007 AN - OPUS4-15346 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Friedrich, Jörg Florian A1 - Wettmarshausen, Sascha A1 - Meyer-Plath, Asmus A1 - Ziemann, Sylvia A1 - Hidde, Gundula A1 - Zeynalov, Eldar T1 - Plasmabromierung von graphitischen Materialien - Kovalente Anbindung organischer Moleküle N2 - Die hochselektive und ausbeutereiche plasmachemische Bromierung von Polyolefinoberflächen wurde auf graphitische Materialien übertragen. Oberflächen von graphenartigem Highly Oriented Pyrolytic Graphite (HOPG), natürlichem Graphit, mehrwandige Kohlenstoffnanoröhren (MWCNT) sowie Kohlenstoff-Fasern wurden im Bromdampfplasma behandelt. Während die Bromierung von Polyolefinoberflächen als radikalische Wasserstoffabstraktion mit nachfolgender Addition (Rekombination) oder durch nucleophile Substitution an sp³-hybridisierten C-Atomen abläuft, können graphitische Strukturen sowohl an sp³-hybridisierten Strukturdefekten als auch durch elektrophile Addition an vollständig C-substituierte aromatische Doppelbindungen bromiert werden. Dabei werden die planaren (graphitischen) sp²-C-Atome in die tetraedrische sp³-Hybridisierung umgewandelt und zu elektrisch nichtleitenden Strukturen gefaltet. Die maximalen Bromausbeuten bei Verwendung von Brom als Plasmamedium lagen je nach Substrat zwischen 10–50% Br/C, mit Bromoform deutlich darüber, was durch Kombinationen von Bromoform mit Brom oder Allylbromid mit Bromoform durch Schichtbildung auf über 70% Br/C gesteigert werden konnte. An die C-Br-Gruppen wurden nasschemisch verschiedene Amine nucleophil gepfropft. Die Pfropfausbeuten von 1–10 Moleküle je 100 C lagen deutlich niedriger als die erreichten Pfropfgrade von etwa 1–22 Moleküle je 100 C-Atome an Polyolefinoberflächen. Da nach der chemischen Pfropfung nahezu alle nichtgepfropften Br-Gruppen verschwunden waren, muss auf eine bevorzugte Rekonstruktion der planaren sp²-Graphitschicht geschlossen werden. KW - Polymerbromierung PY - 2012 DO - https://doi.org/10.1002/vipr.201200481 SN - 0947-076X SN - 1522-2454 VL - 24 IS - 1 SP - 24 EP - 29 PB - Wiley-VCH Verl. CY - Weinheim AN - OPUS4-25518 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Wettmarshausen, Sascha T1 - Hoch selektive Polyolefin-Oberflächenfunktionalisierung in bromenthaltenden Niederdruckplasmen: Untersuchungen zur Pfropfung, Umfunktionalisierung und Verbesserung der Hafteigenschaften in Metall-Polymer-Verbunden N2 - Selektiv funktionalisierte Oberflächen von Polyolefinen sind für verschiedenste Einsatzgebiete wie Adhäsions-, Chemie-, Medizin- und Biotechnik von großem Interesse. Eine Möglichkeit Polymeroberflächen effizient zu funktionalisieren ist, diese durch eine plasmaphysikalisch angeregte Gasphase unter Einsatz geeigneter Präkursoren chemisch zu modifizieren. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde die Wirkung bromhaltiger Gasphasenplasmen, die Bromoform, Allybromid oder tert-Butylbromid enthielten, auf Polyethylen (PE) und Polypropylen (PP) untersucht. Überraschenderweise wurde hierbei eine hochselektive und hochdichte monosortige Br-Funktionalisierung beobachtet. Um die für diese hohe Selektivität verantwortlichen Prozesse zu untersuchen, wurden analoge halogenhaltige Plasmen, die Tetrafluormethan, Fluoroform, Chloroform, Bromoform und Diiodmethan enthielten, auf ihre chemische Selektivität, ihre Funktionalisierungseffizienz und ihr Ionisationspotential und Elektronentemperatur charakterisiert. Es wurde untersucht, ob die Halogenidfunktionalität als CX oder als C-CXn-Gruppe an der Oberfläche gebildet wird. Für die Bewertung der Langzeitstabilität der Funktionalisierung wurde die Nachoxidation der plasmamodifizierten Polymeroberflächen kontrolliert. Im Anschluss wurde die Umsetzbarkeit mit systematisch variierten organischen Verbindungen bestimmt. Ziel hierbei war zu untersuchen, wie gut sich die Bromidfunktionalität als universelle Abgangsgruppe zur Kopplung flexibilisierender Spacer- Moleküle in der Metall-Polymer-Grenzfläche eignet. Es wurden dazu Kopplungsreaktionen mit unterschiedlich langen und steifen endständigen Alkohol-, Amin- und Glykol- Verbindungen durchgeführt. Darüber hinaus wurden Umfunktionalisierungsreaktionen an bromierten Oberflachen durchgeführt. Auf diese Weise konnte gezeigt werden, dass es möglich ist, die C-Br- Funktionalität gegen eine andere auszutauschen. Spezielles Augenmerk wurde auf die Umfunktionalisierung zu primären Aminogruppen gelegt. Diese wurden über einfache Substitutionsreaktionen mit konzentriertem oder verflüssigtem Ammoniak erzeugt. Auch oberflachengebundene Hydroxylgruppen konnten erzeugt werden. Dazu wurden Bromidfunktionen durch Substitution mit Kalium- und Natriumhydroxid in geeigneten Lösungsmitteln umgesetzt. Polypropylenoberflächen, die mit verschiedenen Spacern ausgerüstet worden waren, wurden im Vakuum mit dünnen Filmen aus Aluminium und Kupfer bedampft. Die Haftfestigkeit dieser Beschichtung wurde anschließend durch Schalfestigkeitsmessungen untersucht. N2 - Selectively functionalized polyolefine surfaces are essential for many applications in adhesion, chemistry, medicine and biotechnology. To provide polymer surfaces with special functionalities it is necessary to treat them with according precursors in plasma. In this work polypropylene (PP) and polyethylene (PE) were exposed to bromine containing (bromoform, allylbromide, tert-butylbromide) plasmas. Surpisingly, the bromination appeared as high selective and formed high dense C-Br groups at the polyolefin surface. Halogen containing plasmas like tetrafluormethane, fluoroform, chloroform, bromoform and diiodinemethane were compared with regard to their selectivity, yield as well as ionisation potential and electron temperature of the corresponding plasma. It was also analysed if the halogens are bonded as C-X or C-CXn-fragments onto the surface. Moreover, the post-plasma oxidation stability was also investigated. Subsequently the brominated polyolefine surfaces were allowed to react with different organic compounds. The aim was to demonstrate the universality of the C-Br group for attaching of any OH and NH2 functional group containing molecule. Terminal alcohol, glycols and amines are used. Especially, flexibilizing spacers within the metal-polymer interface of different length, stiffness and functionality were introduced. Besides grafting of spacers it was also shown that it is possible to change the functionality of the surface. Concentrated or liquid ammonia should produce primary amino groups through a simple substitution. Hydroxyl groups were formed by hydrolysis using potassium hydroxide and sodium hydroxide in different solvents. The different grafted polypropylene surfaces were brought into vacuum and were metalized with copper or aluminium. The thus produced metal-polymer composite was then tested on the peel strengths of the evaporated metal film. T3 - BAM Dissertationsreihe - 48 KW - Plasma KW - Pfropfung KW - Funktionalisierung KW - Bromierung KW - Polymere PY - 2009 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-1100 SN - 978-3-9812910-4-9 SN - 1613-4249 VL - 48 SP - 1 EP - 139 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-110 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Friedrich, Jörg Florian A1 - Mix, Renate A1 - Wettmarshausen, Sascha A1 - Sturm, Heinz ED - Tachibana, K. ED - Takai, O. T1 - A new concept of adhesion promotion in metal-polymer composites by introduction of covalently bonded hydrophobic spacers at interface T2 - Proceedings of the 18th International Symposium on Plasma Chemistry (ISPC-18) CY - Kyoto, Japan DA - 2007-08-26 PY - 2007 SN - 978-4-9903773-4-2 SP - 27A EP - p5, 1 PB - International Union of Pure and Applied Chemistry CY - Kyoto AN - OPUS4-20668 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -