Methode: RIETVELD-Refinement-Methode

Polymerstrukturen mit semifluorierten Seitenketten dienen der Präparation von Festkörpern, welche Oberflächen mit besonders niedrigen Oberflächenspannungen aufweisen. Es besteht daher ein großes Interesse, deren Festkörperstruktur zu kennen. An Hand von bereits gemessenem Datenmaterial aus Weitwinkelstreuexperimenten ist es möglich, mit Hilfe der Rietveld-Refinement-Software BGMN [1] in Verbindung mit einer empirischen Kraftfeldmethode [2] nicht nur die Maße und die Symmetrie der entsprechenden Elementarzelle zu bestimmen, sondern auch die Koordinaten der innewohnenen asymmetrischen Moleküleinheit -(CH₂-CH(COO(CH₂)₂-(CF₂)₇-CF₃))- zu ermitteln, um einen insgesamt fundierten Strukturvorschlag unterbreiten zu können. Dabei wird eine eigene Struktursprache verwendet, die vom Dateninterpreter des BGMN verarbeitet werden kann, sowohl, was die Beschreibung der Elementarzelle, der zu Grunde liegenden Symmetrie, der Struktur selbst und des verwendeten Kraftfeldes angeht. Die zu variierenden Parameter werden separat in der Interpretersprache als solche gekennzeichnet, so dass sie vom eingebauten mathematischen Optimierungs-Kern erkannt und angepaßt werden können, um die Differenz zwischen dem errechneten und dem gemessenen Streudiagramm minimal werden zu lassen. Ziel ist es, sowohl die Elementarzellenvektoren anzupassen und auch die möglichen Symmetrien so zu variieren, so dass ein bestmöglicher Strukturvorschlag daraus resultiert. Im Vergleich mit den Strukturvorschlägen anderer seitenkettenmodifizierter Polymerfestkörper [3] sollte man dann in der Lage sein, ein allgemein-gültigeres Strukturmodell zu entwickeln, welches zu einer verbesserten Vorhersage von Struktur-Eigenschafts-Korrelationen führen kann [4].

Literatur:

[1] Bergmann, Jörg und Kleeberg, Reinhard, Materials Science Forum, Vol. 278–281 (1998) part 1, pp. 300–305
[2] Friedel, Peter und Bergmann, Jörg, Material Science Forum, Vol. 321–324 (1999), pp. 34–39
[3] Friedel, Peter, Pospiech, Doris, Jehnichen, Dieter, Bergmann, Jörg und Ober, Christopher K., J. Polym. Sci. Part B: Polym. Phys., Vol. 38 (2000), pp. 1617–1625
[4] Pospiech, Doris, Jehnichen, Dieter, Chunsod, Petchara, Friedel, Peter, Simon, Frank, Grundke, Karina, "Structure-property relations in semifluorinated poly(methacrylate)s", Chapter in Book, ed. B. Ameduri, RSC publisher, subm."

Schlüsselwörter:

seitenkettenfluoriertes Poly(methacrylat), Kraftfeld-gestützte Optimierung, RIETVELD-Refinement, Festkörper-Strukturmodell, Theorie-Experiment-Vergleich

Betreuer:

Prof. Dr. Jens-Uwe Sommer, Dr. Peter Friedel