Counting loops in sidechain-crosslinked polymers from elastic solids to single-chain nanoparticles

Abstract

The vast differences in material properties accessible via crosslinking of sidechain-functionalized polymers are driven by topology.

Polymer Networks: From Plastics and Gels to Porous Frameworks

“…A well‐known example is sulfur vulcanization of natural rubber, where the alkene groups of polyisoprene strands are crosslinked by reaction with sulfur. Notably, vulcanization can also be viewed as a step‐growth polymerization wherein the pre‐formed polymer (e.g., polyisoprene) serves as a multifunctional (e.g., B f ) component …”

“…NDS, on the other hand, enables quantification of specific topological features of chemically labelled polymer networks via network degradation and analysis of the degradation products . NDS has been used to quantify the dependence of primary and secondary loop fractions in end‐linked as well as vulcanized networks on precursor concentration, with excellent agreement between experimental data and simulations …”

Polymernetzwerke: Von Kunststoffen und Gelen zu porösen Gerüsten

“…Dagegen ermöglicht die NDS die Quantifizierung spezifischer topologischer Merkmale von chemisch markierten Polymernetzwerken über den Netzwerkabbau und die Analyse der Abbauprodukte . NDS wurde genutzt, um die Abhängigkeit der Anteile primärer und sekundärer Loops von der Vorstufenkonzentration sowohl in endverknüpften Modellnetzwerken als auch in vulkanisierten Netzwerken zu quantifizieren, wobei eine hervorragende Übereinstimmung zwischen experimentellen Daten und Simulationen erzielt wurde …”

“…Gele sind gewçhnlich sehr weich (Elastizitätsmodul:c a. 10 [3] Gewebezüchtung, [4] weiche Aktuatoren, [5] Gasspeicherung, [6] Katalyse [6][7][8] und elektronische Materialien. [9] Obwohl Polymernetzwerke seit mehr als einem Jahrhundert umfassend untersucht werden, gibt es Merkmale ihrer Struktur, die erst seit kurzem genutzt werden, um neue Eigenschaften zu erzielen, und ein noch tieferes Verständnis ist erforderlich, um die nächste Generation funktioneller und idealerweise nachhaltiger Polymernetzwerke zu realisieren.…”

“…In diesem Aufsatz stellen wir wesentliche Konzepte der Bildung,C harakterisierung und Eigenschaften von Polymernetzwerken vor. Unser Ziel ist es,E insteigern auf diesem Gebiet ein breites und aktuelles Wissen zu vermitteln, das als Ausgangspunkt fürd etailliertere Recherchen zu den interes- Yuwei Gu, geboren 1992 [10] Bei jedem Prozess der Bildung eines Polymernetzwerks gibt es einen kritischen Punkt, den "Gelpunkt", bei dem die Reaktionsphase von einer Flüssigkeit in einen Feststoff übergeht. Da sich viele Eigenschaften von Polymernetzwerken am Gelpunkt schlagartig ändern und nur außerhalb des Gelpunktes brauchbar sind, wurden mehrere theoretische Modelle entwickelt, um den Gelpunkt fürv erschiedene Netzwerkbildungsprozesse vorauszuberechnen, wie die Molekularfeldtheorie, [11,12] die Perkolationstheorie [12,13] und das kinetische Modell der Gelbildung.…”