Lyotrope Mesophasen in Nachbarschaft von hocheffizienten Mikroemulsionen

Christian Frank, Juni 2004

Obwohl die Eigenschaften von Mikroemulsionen schon seit längerer Zeit intensiv erforscht werden, wurde erst kürzlich entdeckt, dass amphiphile Blockcopolymere die Effizienz von Mikroemulsionen drastisch erhöhen. Derselbe Effekt lässt sich auch zur gezielten Induzierung oder Unterdrückung von lyotropen Mesophasen variabler Größe verwenden. Die Strukturgröße lässt sich über die Tensidkonzentration einstellen, während die Größe und Konzentration des amphiphilen Blockcopolymers die Ausdehnung der flüssigkristallinen Bereiche steuern. Ein wichtiger Aspekt dieser Arbeit ist die Bestimmung und Verifizierung der Mesophasen durch Beobachtung des Phasenverhaltens, ²H ? NMR Spektroskopie und der Kleinwinkelneutronenstreuung (SANS). Mit Hilfe der ²H-NMR Spektroskopie lässt sich sowohl qualitativ die Natur von anisotropen Mesophasen, als auch quantitativ die Lage der Phasengrenzen sowie die Anzahl der koexistierenden Phasen bestimmen. Ergänzend dazu, besonders aber zur Bestimmung der kubische Phase werden Streumethoden wie die Kleinwinkelneutronenstreuung SANS eingesetzt. Kombiniert man alle Methoden, so lassen sich in den verdünnten Mikroemulsionen mit amphiphilen Blockcopolymeren die kubischen, hexagonalen und lamellaren Strukturen sowie die inversen Phasenzustände nebeneinander in demselben System nur unter Variation der Temperatur finden. Ein weiterer Schwerpunkt dieser Arbeit lag in der Optimierung und Übertragung des ?Efficiency Boosting Effekts? auf Mikroemulsionen mit Silikonölen und ?Tensiden.