Choose an application

• Reference Manager
• EndNote
• RefWorks (Direct export to RefWorks)

Deze thesis heeft als doel microfasescheiding bij geconjugeerde blokcopolymeren te visualiseren. Een goede visualisatie van deze microfasescheiding leidt tot een efficiëntere controle op de microfasescheiding via verschillende polymeercombinaties. Dit kan leiden tot nieuwe structuren die voor een brede waaier van toepassingen nuttig zijn, bijvoorbeeld door verhoging van de stabiliteit van organische zonnecellen. Microfasescheiding bij geconjugeerde blokcopolymeren werd eerder al gerapporteerd, maar werd nog nooit tot in detail gevisualiseerd. Om een optimale microfasescheiding tussen twee polymeerblokken te bekomen mogen enkel A-B-diblokcopolymeren gevormd worden zonder contaminatie van B-A-B-triblokcopolymeren, waarbij het tweede blok aan beide uiteinden van het eerste blok gegroeid is. Daarom werd bij de synthese van de blokcopolymeren gebruik gemaakt van de initiator o-tolylNi(dppp)Br, dewelke voor een hoger aandeel aan A-B-blokcopolymeren dan de initiator Ni(dppp)Cl2 zorgt. Twee geconjugeerde blokcopolymeren werden gekozen: poly(3-dodecylthiofeen)-b-poly[4- (2-thiofen-3-yl)vinyl]pyridine (P3DT-b-PTVP) en poly(3-octylthiofeen)-b-poly(3-butylthiofeen) (P3OT-b-P3BT). Het eerste blokcopolymeer, P3DT-b-PTVP, is een state-of-the-art blokcopolymeer dat uit een elektronenrijk en een elektronenarm blok bestaat en waarvan verwacht wordt dat het een goede microfasescheiding vertoont. Hoewel het eerste blok telkens succesvol gepolymeriseerd werd, verhinderde de pyridine-ring in de zijketens van het tweede blok de goede werking van de Ni(dppp)-katalysator. Ook wanneer het blokcopolymeer gepolymeriseerd werd via een alternatief protocol, met een Pd(Ruphos)-katalysator, werd er een interactie waargenomen die nefast was voor de vorming van het tweede blok. Het tweede blokcopolymeer, P3OT-b-P3BT, werd succesvol gepolymeriseerd met o-tolylNi(dppp)Br. Door analyse van het 1H-NMR spectrum werd het aandeel aan B-A-B-blokcopolymeren berekend op 5,65%. Daarnaast wezen de GPC-resultaten op een volledige vorming van het blokcopolymeer, terwijl een lage polydispersiteit behouden werd. Dit blokcopolymeer werd vervolgens geanalyseerd met DSC, AFM en STM. De DSC-meting gaf twee duidelijke smeltpieken weer die overeenkomstig waren met de individuele blokken van het blokcopolymeer en het AFM-beeld toonde de aanwezigheid van zelfgeorganiseerde structuren. Op het STM-beeld kon de microfasescheiding duidelijk gevisualiseerd worden. De afstand tussen de polymeerketens van de blokken kon gecorreleerd worden aan de lengte van de alkylzijketens op de thiofeen-ruggengraat, waardoor de blokken ondubbelzinnig konden toegewezen worden. Daarbovenop waren ook overgangen tussen de verschillende blokken zichtbaar, dewelke overeenkomen met de covalente bindingen tussen de microfases. Deze thesis heeft bewezen dat de ontwikkeling van volledig geconjugeerde blokcopolymeren waarbij de microfasescheiding kan gevisualiseerd worden mogelijk is, en dat STM hiervoor een zeer interessante methode is.