title: Synthesis of substituted Poly(p-xylylene)s by chemical vapor deposition
title: Erzeugung substituierter Poly(p-xylylen)e durch Gasphasenabscheidung
Creators: name: Bier, Anna Katharina
Publisher: name: Philipps-Universität Marburg
Year: 2012
Subjects: CVD-Verfahren
[2.2]Paracyclophan
Poly(p-xylylene)
Chemie
Parylene
[2.2]paracyclophane
Gorham-Verfahren
Poly(p-xylylen)
Gorham-process

description: This thesis describes the
      synthesis of different mono- and disubstituted
      [2.2]paracyclophanes and their use as precursor molecules in
      chemical vapor deposition (CVD), the so called Gorham
      process, to polymerize thin Poly(p-xylylene) (PPX) films on
      various substrates. The aim was to use modified precursors to
      directly incorporate functional groups into the polymer by
      CVD. Ideally the bulk and surface properties of PPX
      (unfunctionalized polymer) are completely changed. This
      avoids laborious post-treatments of the polymer films which
      often lead to insufficient modification. Promising results
      were achieved by siloxane, alkyl and alkyl-fluorine modified
      precursors which led to hydrophobic, transparent and highly
      expandable polymer films with low glass transition
      temperatures and significantly different properties than the
      basis polymer Parylene N. Initial stent coating tests with
      Poly(n-propyl-p-xylylene) led to conformal coatings and no
      crack formation after stent expansion. The good solubility
      especially for PPX with long side chains allowed the analysis
      of the polymers in solution. NMR spectroscopic data
      hypothesize a head-to-tail, a head-to-head and a tail-to-tail
      connection in the polymer comparable to polymers synthesized
      with the Gilch-route. For the first time GPC measurements of
      CVD PPX based on [2.2]paracyclophanes allow an estimation of
      average molecular weights and polydispersities. The high
      average molecular weights found correspond to previous
      calculations of molecular weights by ESR
      measurements.
description: Im Rahmen dieser Arbeit wurden neue
      mono- und disubstituierte [2.2]Paracyclophane synthetisiert
      und genutzt, um sie im CVD-Verfahren, dem sogenannten
      Gorham-Prozess zu polymerisieren. Ziel war es durch die
      Verwendung von funktionalisierten Präkursoren gewünschte
      Gruppen direkt bei der Polymerisation in das Polymer
      einzubauen, um ihre Eigenschaften auf das Polymer zu
      übertragen bzw. ihre Eigenschaften mit denen des Parylene N
      zu kombinieren. Hierbei sind Modifikationen besonders
      wünschenswert, die die Gesamteigenschaften der Polymere
      verändern. Ebenfalls von Interesse ist die damit
      einhergehende Veränderung der Oberfläche, besonders, wenn
      funktionelle Gruppen eingebracht werden. Eine umständliche
      und nur begrenzt durchführbare, nachträgliche Veränderungen
      am Polymer(film) ist somit nicht notwendig. Vielversprechende
      Ergebnisse lieferten besonders
      4,12-Dialkyl[2.2]paracyclophane, ein
      disiloxanfunktionalisiertes [2.2]Paracyclophan und
      fluorhaltige Präkursoren. Sie ermöglichten die Herstellung
      von hydrophoben, transparenten und dehnfähigen Polymeren mit
      niedrigen Glaspunkten, die grundlegend die mechanischen
      Eigenschaften des Basispolymers PPX änderten. Erste Versuche
      mit Poly(n-propyl-p-xylylen zur Beschichtung eines
      Stentmodells zeigen, dass eine strukturgetreue Beschichtung
      möglich ist. Die Löslichkeit vieler substituierter Polymere,
      besonders derer mit längeren Seitenketten, ermöglichte im
      Fall von n-alkylsubstituierten PPX eine NMR-spektroskopische
      Untersuchung der Polymere in Lösung, bei der eine
      „Kopf-Schwanz“-, „Kopf-Kopf“- und
      „Schwanz-Schwanz“-Verknüpfung der linearen Polymere,
      vergleichbar mit durch Gilch-Reaktion hergestellten gefunden
      wird. Ebenso bietet die Löslichkeit verschiedener
      substituierter Poly(p-xylylen)e in gängigen Lösungsmitteln
      bei Raumtemperatur die Möglichkeit GPC-Messungen
      durchzuführen. Dieses Messverfahren konnte somit erstmals für
      PPX, hergestellt aus [2.2]Paracyclophan-Derivaten und
      polymerisiert im CVD-Verfahren, genutzt werden, um mittlere
      Molekulargewichte und Polydispersitäten zu bestimmen. Hierbei
      erhält man generell Polymere mit sehr hohen
      Molekulargewichten, was bereits in der Literatur vermutet und
      ebenfalls durch EPR-Messungen berechnet wurde.