Herstellung und Charakterisierung amphiphiler polymerer Organogele für tribologische Anwendungen

Ziel der vorliegenden Arbeit war die Verwendung von amphiphilen Polymeren als Verdicker in Organogelen, um deren Eigenschaften in tribologischen Anwendungen zu untersuchen. Dafür wurden Polymere mittels freier radikalischer und anionischer Polymerisation synthetisiert. Als Monomere wurden hauptsächlich Methacrylate mit unterschiedlich langen Alkylresten und funktionelle Gruppen, wie Alkohole oder Carbonsäuren, copolymerisiert. Die synthetisierten Polymere wurden anhand ihrer chemischen Eigenschaften wie NMR und IR analysiert. Anschließend wurden die polymeren Organogelen hergestellt, indem die Polymere (disperse Phase) mit einem Polyalphaolefin-Öl (Dispersionsmedium) in einem Ultraschall/Lösungsmittelevaporation-Prozess ihre Verdickermorphologie ausbilden konnten und dadurch das Öl immobilisierten. Diese polymeren Organogele wurden daraufhin rheologisch und mit bildgebenden Methoden, wie der konfokalen Laser-Rastermikroskopie (CLSM) und der Environmental Scanning Electron Microscopy (ESEM), auf ihre Struktur-Eigenschaftsbeziehungen untersucht. Insbesondere durch die Defizite der konventionellen bildgebenden Methoden wie Rasterelektronenmikroskopie wurde Methodenentwicklung zur Verbesserung betrieben. Dabei wurde zum einen CLSM-Untersuchungen durchgeführt, wobei ein Fluorophore in das Polymerrückgrat eingebaut und ein öllösliches Fluorphore im PAO-Öl gelöst wurde, um beide nebeneinander kolokalisieren zu können. Zum anderen lag der Fokus auf der Methodenentwicklung des plasma-induzierten dynamischen Experiment (PIDE) am ESEM. Hierbei geht das enthaltene Öl im polymeren Organogel sukzessiv in die Gasphase über, sodass die Verdickerstrukturen in Organogelen in situ ohne Präparation untersucht werden können. Abschließend wurden die tribologischen Reibungs- und Verschleißeigenschaften der polymeren Organogele mittels Schwingungsreibungsvibrationsprüfstand (SRV) gegenüber eines konventionellen Lithiumseifenschmierfettes bestimmt, um deren Leistungsvermögen abgleichen