Technisch relevante amphiphile Blockcopolymere in Mikroemulsionen

Julie-Laure Tchekountieu Mboumi, 2008

Vor 10 Jahren wurde entdeckt, dass die Zugabe kleiner Mengen amphiphiler Blockcopolymere zu einer Mischung aus Wasser, Öl und Tensid verschiedene hochinteressante Effekte verursacht. Einer der Wichtigsten ist die enorme Steigerung der Effizienz des Tensids, d.h. dessen Solubilisierungsvermögens. So sind Effizienzsteigerungen um den Faktor 10 bis 20 leicht erreichbar. Die Blockcopolymere, die dabei verwendet wurden, waren monodisperse Modellstrukturen des Typs Poly(ethylenpropylen)-co-poly(ethylenoxid). Im Hinblick auf eine industrielle Anwendung des Effektes werden allerdings kostengünstige und kommerziell erhältliche Blockcopolymere benötigt. Daher wurde in dieser Arbeit sowohl der Einfluss der leicht herstellbaren Diblockcopolymere des Typs Poly(alkylenoxid)-co-poly(ethylenoxid) (PAOx-PEOy) als auch der Einfluss der kommerziell erhältlichen und weit verbreiteten Pluronic^®-Triblockcopolymere auf das Phasenverhalten von balancierten Mikroemulsionssystemen systematisch untersucht. Es zeigte sich, dass die Zugabe aller untersuchten (PAOx-PEOy)-Polymere die Effizienz von Tensiden steigert. Die stärkste Effizienzsteigerung bewirkt die Zugabe des Polymers Poly(butylenoxid)-co-poly(ethylenoxid, während das scheinbar amphiphilste Polymer Poly(oktylenoxid)-co-poly(ethylenoxid) zu einem kleineren Anstieg der Effizienz führt. Zudem verursachen die (PAOx-PEOy)-Polymere einen unerwarteten Verlauf der Phaseninversionstemperatur. Werden Pluronic^®-Triblockcopolymere verwendet, so bestimmt sowohl die Größe als auch das Verhältnis der Ethylenoxid- und Propylenoxid-Blöcke, ob eine Effizienzzu- oder -abnahme stattfindet. Systematische Untersuchungen von vielen Mikroemulsionssystemen unter Variation der polaren und unpolaren Komponente sowie des Tensids konnten nachweisen, dass die enorme Effizienzsteigerung in einer großen Vielzahl von reinen und technischen Mikroemulsionssystemen gefunden werden kann und daher auf einem universellen Mechanismus basiert.