Vinylsulfonatester: Effiziente Kettenübertragungsreagenzien für verzögerungsfreien 3D‐Druck schlagzäher Photopolymere

Die Netzwerkbildung während der lichtinitiierten radikalischen Polymerisation erfolgt ungeregelt und ist nicht einfach zu kontrollieren. Die entstehenden Photopolymere besitzen eine inhomogene Netzwerkarchitektur, welche in sprödem Materialverhalten resultiert und somit die Anwendung beispielsweise für den 3D‐Druck, Biomedizin und Mikroelektronik limitiert. In dieser Arbeit wird ein Ester‐aktivierter Vinylsulfonatester (EVS) präsentiert, der die schnelle Bildung von geregelten Methacrylat‐basierten Netzwerken ermöglicht. Der durch EVS eingeleitete Kettenübertragungsschritt reduziert die kinetische Kettenlänge des Photopolymers und verschiebt den Gelpunkt zu höheren Umsätzen. Dies hat eine geringere polymerisationsinduzierte Schrumpfspannung und einen höheren Gesamtumsatz zur Folge. Das gebildete gleichmäßigere Polymernetzwerk ist der Grund für die hohe Zähigkeit des Endmaterials. Die einzigartige Fähigkeit von EVS zur nahezu verzögerungsfreien Polymerisation basiert auf der Tatsache, dass nach dem Kettenübertragungsschritt keine Doppelbindung gebildet wird, die weiterreagieren könnte. Laser‐Blitzlichtphotolyse, theoretische Berechnungen und Photoreaktorstudien machen den schnellen Kettenübertragungsschritt und die außergewöhnlichen Netzwerkregelungseigenschaften von EVS verständlich. Die resultierenden Polymere weisen verbesserte mechanische Eigenschaften auf, was EVS zu einem ausgezeichneten Kandidaten für den lithographiebasierten 3D‐Druck von zähen Photopolymeren macht.