Interpenetrierendes

Interpenetrierendes bezieht sich in der Polymerwissenschaft auf die Struktur von Netzwerken, die sich gegenseitig ineinander verschränken, ohne chemisch direkt miteinander verknüpft zu sein. Der geläufige Begriff dafür ist interpenetrating polymer network (IPN). Typischerweise bestehen zwei oder mehr Polymernetzwerke, die frei vernetzt sind und zwar so, dass jedes Netzwerk eigenständig crosslinked ist, die Netzwerke sich aber räumlich durchdringen und mechanisch zusammenwirken.

Zu den wichtigsten Konzepten gehören Full-IPN und Semi-IPN. Bei einem Full-IPN sind zwei oder mehr gekreuzte Netzwerke vollständig ineinandergreifend, ohne gemeinsame kovalente Verbindungen zwischen den Netzwerken. Ein Semi-IPN enthält mindestens ein vernetztes und mindestens ein nicht vernetztes, aber phasenverschlungenes Polymer, das ebenfalls durch ein Interpenetrationsverhalten stabilisiert wird. IPNs können sequentiell hergestellt werden, indem zuerst ein Netzwerk gebildet und anschließend ein zweites Quervernetzer-Gebilde in diesem Gel gebildet wird; oder sie werden simultan erzeugt, wobei beide Netzwerke gleichzeitig entstehen.

Herstellung und Eigenschaften von IPNs ermöglichen eine Kombination der Eigenschaften der eingefügten Polymere, oft mit verbesserten mechanischen Eigenschaften, Schlagzähigkeit, Elastizität, Temperatur- und Lösungsmittelbeständigkeit sowie veränderter Diffusionsverhalten. Aufgrund dieser Merkmale finden IPNs breite Anwendungen in Hydrogelen für biomedical und pharmazeutische Anwendungen, in Dichtungsmaterialien, Klebstoffen, Beschichtungen sowie in smarten oder bedrückten Materialsystemen, die eine spezifische Balance aus Flexibilität und Festigkeit verlangen.

In der Fachsprache werden IPNs oft als interpenetrierende Polymernetzwerke bezeichnet; der Begriff betont die gegenseitige Verschränkung zweier Netzwerke, die materiell zusammenwirken, ohne chemische Kopplungen über Netzwerkschnittstellen hinweg zu bilden.