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F&E Schwerpunkte / Schwerpunkt: Herstellung von Funktionsschichten
Barriereschichten aus Perhydropolysilazanen
Aus Polysilazanbeschichtungen als Prekursoren können dichte sub-µm-dünne
SiOx-Schichten auf unterschiedlichsten Substraten hergestellt
werden. Mögliche Anwendungsgebiete sind Gasbarrieren, Korrosionsschutzschichten
und Wasserdampfsperren (flexible Solarzellen) sowie Multilayer-Anordnungen
(OLEDs, LCDs, flexible Displays und VIPs). Die Schichtumwandlung erfolgt
basenkatalysiert bei 65°C in 30-60 min infolge Hydrolyse der Si-N-Bindung
mit nachfolgender Kondensation der gebildeten Silanole in ein Si-O-Si-Netzwerk.
Um diesen Prozess für eine industrielle Nutzung zu beschleunigen,
erfolgen im Rahmen eines BMBF-Verbundprojektes F&E-Arbeiten, die die
Oxidation der Polysilazane unter Normaldruck und –temperatur mittels
Initiierung durch Vakuum-UV-Strahlung zum Forschungsgegenstand haben.
170 nm dicke Schichten erreichen gegenwärtig Barrierewerte für
Sauerstoff <1 cm3·(m2·d·bar)-1,
4-fach-Schichten 0.05 cm3·(m2·d·bar)-1.
IR-Spektrum der Ausbildung eines quarzartigen SiOx-Gitters
bei der VUV-Bestrahlung von Polysilazanen
Einfluss eines basischen Katalysators (Dimethylethanolamin) auf die
Kinetik der Ausbildung eines SiOx-Netzwerkes.
Auftragssystem für Polysilazanlösungen mit einer Schlitzdüse
bis 20 cm Breite an einer Technikumsanlage zur Herstellung von Barriereschichten
< 200 nm dick auf flexiblen Substraten (z. B. 23 µm PET-Folie)
Ausgewählte Publikationen zu diesem Forschungs- und Entwicklungsschwerpunkt
- L. Prager, A. Dierdorf, H. Liebe, S. Naumov, S. Stojanovic, R. Heller, L. Wennrich, M. R. Buchmeiser, Conversion of perhydropolysilazane into a SiOx network triggered by vacuum ultraviolet irradiation: Access to flexible, transparent barrier coatings, Chem. Eur. J. 13 (2007) 8522-8529.
- F. Bauer, U. Decker, A. Dierdorf, H. Ernst, R. Heller, H. Liebe, R. Mehnert, Preparation of moisture curable polysilazane coatings. Part I. Elucidation of low temperature curing kinetics by FT-IR spectroscopy, Prog. Org. Coat. 53 (2005) 183-190.
Kontakt
Dr. Lutz Prager
Tel.: +49 (0)341 235-2428,
email:
lutz.prager (at) iom-leipzig (Punkt) de
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