Anorganisch-organische Hybridpolymere

schematische Darstellung der wichtigsten Strukturelemente eines anorganisch-organischen Hybridpolymers

Die Sol-Gel-Technik erlaubt die nass-chemische Herstellung von rein anorganischen Dünnschichten. So ist es möglich rein anorganische Beschichtungen bspw. aus SiO2 oder Al2O3 auf unterschiedlichsten Oberflächen herzustellen. Durch die gleichzeitige Verwendung von organisch modifizierten Verbindungen bei der Synthese solcher Materialien lassen sich Hybridmaterialien herstellen, die auf molekularer Ebene aus anorganischen und organischen Domänen bestehen. Diese Domänen sind kovalent miteinander verbunden. Der Anteil des organischen und anorganischen Materials kann dabei variieren – theoretisch im gesamten Bereich zwischen 100% organisch und 100% anorganisch. Die Eigenschaften die diese Hybride haben vereinen in vielen Fällen Eigenschaftsprofile die von organischen Polymeren bekannt sind mit solchen die anorganischen Materialien zugeschrieben werden. So können die Hybride eine hohe Flexibilität aufweisen wie Polymere und dennoch glasartig hart sein, die Materialien weisen oft eine hohe Transparenz und Beständigkeit auf und können bei Temperaturen ausgehärtet werden die weit unter den Temperaturen liegen bei denen viele anorganische Materialien getempert werden müssen.

Die Sol-Gel-Technik erlaubt es Hybridpolymere aus unterschiedlichsten Prekursoren ‑ Ausgangverbindungen – herzustellen. Zusätzlich können die Systeme auch mit Nanopartikeln oder so genannten Nanoclays (Schichtsilikaten) modifiziert werden. Es lassen sich so Materialien mit vielen Eigenschaften bzw. Eigenschaftskombinationen herstellen. In der Literatur spricht man oft sogar von maßschneidern!

Nicht nur für den Bereich Textil interessant sind ausgewählte Eigenschaften wie: wasser- und ölabweisend, antistatisch, abrasionbeständig, chemikalienbeständig, antibakteriell, UV-schützend, UV-stabil oder auch magnetisch. Viele Eigenschaften können auch kombiniert werden.