DE19631563A1

DE19631563A1 - Reine oder funktionalisierte oder ferromagnetisch funktionalisierte elektronisch leitfähige Polymermaterialien und ihre Bestandteile, deren Herstellung und deren Verwendung

Info

Publication number: DE19631563A1
Application number: DE19631563A
Authority: DE
Inventors: Frank Dr Ing Lux
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-07-26
Filing date: 1996-07-26
Publication date: 1998-02-26
Also published as: DE19654965A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft elektronisch leitfähigen Polymere, spezieller das Gebiet der verarbeitbaren elektronisch leitfähigen Polymere, und ganz besonders das Gebiet der funktionalisierten verarbeitbaren elektronisch leitfähigen Polymere. Desweiteren betrifft die vorliegende Erfindung das Gebiet von nanogroßen ferromagnetischen Partikeln, spezieller das Gebiet von ferromagnetisch funktionalisierten Flüssigkeiten, sog. Ferrofluide. Ferner beschreibt die vorliegende Erfindung das Gebiet der polymeren Ionomeren, spezieller polymerer Ionomerer, die mit elektronisch leitfähigen Polymeren kombiniert werden können, d. h. als Gegenionen, und ganz besonders polymerer Ionomerer, die mit elektronisch leitfähigen Polymeren kombiniert werden können (als Gegenionen) und die funktionalisiert sind, derart, daß sie physikalisch oder chemisch mit wasser- basierenden Farben, insbesondere wasser-basierenden Acrylfarben, reagieren können.

Elektronisch leitfähige Polymere sind bereits umfangreich hinsichtlich ihrer Anwendbarkeit für z. B. als antistatische Beschichtungen, elektromagnetisch abschirmende Materialien, leitfähige Farben, Elektrodenbeschichtungen u. a. untersucht worden, allerdings mit keinem großen kommerziellen Erfolg (F. Lux, Doktor-Arbeit an der TU Berlin, 1993). Innerhalb der Vielfalt von elektronisch leitfähigen Polymeren, die für technische Anwendungen untersucht wurden, sind Polyanilin, Polypyrrol und Polythiophen besonders vielversprechend, da sie leicht herzustellen sind, eine gute elektrische Leitfähigkeit aufweisen und eine hohe Stabilität gegen Umwelteinflüsse besitzen. Alle drei Polymere können auf chemisch oxidativem oder elektrochemischem Weg hergestellt werden (F. Lux, Doktorarbeit an der TU Berlin, 1993). Nachteilig ist, daß die reinen Polymere praktisch unverarbeitbar sind, d. h. unschmelzbar und im wesentlichen unlöslich, wobei Polypyrrol absolut unschmelzbar und unlöslich ist, da es eine chemisch dreidimensional verknüpfte Mikrostruktur besitzt (F. Lux, Doktorarbeit an der TU Berlin, 1993). Darüber hinaus ist das Interesse an Polyanilin in der jüngeren Vergangenheit aus umwelttechnischen Gründen zurückgegangen, da die Entstehung des krebserregenden Moleküles Benzidin im Verlauf der Synthese des Polyanilins nicht vermieden werden kann.

Um die Verarbeitbarkeit von Polyanilin, Polythiophen und Polypyrrol zu verbessern wurden bereits eine Vielzahl von verschiedenen Verfahren in der Literatur beschrieben, z. B. die Einführung von langen (flexibilisierenden) Seitenketten in die Monomereinheiten, die Polymerisation des elektronisch leitfähigen Polymers in der Gegenwart von gewöhnlichen Polymeren und die Preparation von stabilen kolloidalen Dispersionen der elektronisch leitfähigen Polymeren, wobei die letztgenannten Dispersionen durch das Anbringen von langen (massigen) Polymermolekülen auf den Oberflächen der kolloidalen Partikel gegen Koagulation gesichert sind (F. Lux, Doktorarbeit an der TU Berlin, 1993 und E. Ruckenstein und L. Hong, Synth. Met., 66 (1994), S. 249-256). Aufgrund des mangelnden kommerziellen Erfolges, den reine elektronisch leitfähige Polymere erreicht haben, hat sich das technische Interesse an diesen Materialien dahingehend verschoben, daß im Anwendungsfall die elektronisch leitfähige Eigenschaft nur eine von mehreren ist, die das angewandte Material aufweisen soll, d. h. zu funktionalisierten, verarbeitbaren elektronisch leitfähigen Polymeren. Ein Beispiel hierfür ist der Gebrauch von stabilen kolloidalen Polyanilin Dispersionen für Korrosionsschutzzwecke, der darauf basiert, daß der Oxidationszustand der einzelnen Polyanilinmoleküle leicht verändert werden kann und daß das Polyanilin elektronisch leitfähig ist (Informationsbroschüren der Firma Zipperling, Kessler & Co., März 1996). Allerdings wird die Anwendung von stabilen kolloidalen Polyanilin Dispersionen für Korrosionsschutzzwecke nicht zu einer großtechnischen Anwendung selbiger Materialien führen, da die korrosionsschützende Eigenschaft nur bei bestimmten Arten der Korrosion (d. h. dem Lochfraß) anderen, kommerziell bereits breit ausgenutzten, Korrosionsschutzmaßnahmen überlegen ist.

Ein weiterer Nachteil der ferromagnetisch reagierenden Flüssigkeiten, d. h. sog. Ferrofluide, ist, daß diese im allgemeinen nicht physiologisch verträglich sind. Nur in speziellen Fällen, in denen die nanogroßen ferromagnetisch reagierenden Teilchen in der Gegenwart von Dextran Molekülen hergestellt werden, können physiologisch verträgliche Ferrofluide, die Magnetteilchen mit Durchmessern < 10 nm aufweisen [DE 41 31 846 und R.S. Molday und D. Mackenzie, J. Immunol. Meth., 52, (1982), S. 353-367], hergestellt werden.

Bei dem gegenwärtigen Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde verarbeitbare, funktionalisierte und umwelttechnisch aktzeptable elektronisch leitfähige Polymermaterialien zu erzeugen, die leicht in großvolumige Anwendungen überfuhrt werden können. Dabei sollen elektronisch leitfähige Polymere, wie Polypyrrol, Polyanilin und Polythiophen mit geeigneten nanogroßen funktionalisierenden Partikeln, insbesondere mit nanogroßen ferromagnetischen Partikeln, d. h. Partikeln wie sie in ferromagnetisch funktionalisierten Flüssigkeiten, sog. Ferrofluiden, benutzt werden ausgerüstet werden. Die elektronisch leitfähigen Polymermaterialien sollen u. a. in der Mikroelektronik Industrie angewendet werden können für die Vermeidung statischer Elektrizität und von elektromagnetischen Interferenzen, ganz besonders im kritischen Bereich des Nahfeldes des elektromagnetischen Spektrums.

Konsequenterweise ist es Aufgabe dieser Erfindung umwelttechnisch aktzeptable, verarbeitbare reine oder funktionalisierte elektronisch leitfähige Polymere, wie Polypyrrol, Polyanilin und Polythiophen Materialien, die zur Vermeidung statischer Elektrizität, EMI Schirmung und anderen Anwendungen, in denen die Eigenschaften der reinen oder funktionalisierten elektronisch leitfähigen Polypyrrol, Polyanilin und Polythiophen Materialien ausgenutzt werden, benutzt werden können. Spezieller sind umwelttechnisch aktzeptable, verarbeitbare ferromagnetisch funktionalisierte elektronisch leitfähige Polypyrrol, Polyanilin und Polythiophen Materialien, die ferromagnetisch reagierende Partikel, wie sie in ferromagnetisch funktionalisierten Flüssigkeiten, sog Ferrofluide, enthalten sind und die zur Vermeidung statischer Elektrizität, EMI Schirmung und anderen Anwendungen, in denen die Eigenschaften der ferromagnetisch funktionalisierten elektronisch leitfähigen Polypyrrol, Polyanilin und Polythiophen Materialien dieser Erfindung ausgenutzt werden, benutzt werden können herzustellen. Insbesondere ist es Aufgabe umwelttechnisch aktzeptable, verarbeitbare ferromagnetisch funktionalisierte elektronisch leitfähige Polymere wie Polypyrrol, Polyanilin und Polythiophen Materialien, die mit großen (Teilchendurchmesser » 20 nm), nackten oder teilweise mit adequaten anionisch modifizierten Polymeren oder speziellen, maßgeschneiderten polymeren Ionomeren bedeckten, nanogroßen Teilchen von ferromagnetisch reagierenden Materialien, d. h. ferromagnetischen Teilchen, die in neuartigen physiologisch verträglichen Ferrofluiden, enthalten sind, funktionalisiert sind und die zur Vermeidung statischer Elektrizität, EMI Schirmung und anderen Anwendungen, in denen die Eigenschaften der ferromagnetisch funktionalisierten elektronisch leitfähigen Polypyrrol, Polyanilin und Polythiophen Materialien ausgenutzt werden, benutzt werden können, herzustellen.

Im weiteren ist es Aufgabe dieser Erfindung Methoden der Präparation von marktfertigen Produkten, bestehend aus gewöhnlichen Polymeren, insbesondere wasser-basierenden Acryl-Farben, Epoxidharzen, Siliconölen, Gummi und Polyurethanharzen, und verarbeitbaren, reinen oder funktionalisierten oder ferromagnetisch funktionalisierten elektronisch leitfähigen Polypyrrol, Polyanilin und Polythiophen Materialien herzustellen.

Es ist aber auch Aufgabe spezielle, wasser-basierende polymere Ionomere, derart funktionalisiert, daß sie in zwei Richtungen aktiv sind: 1) Kompatibilisierend zwischen verarbeitbaren, reinen oder funktionalisierten oder ferromagnetisch funktionalisierten elektronisch leitfähigen Polymermaterialien und gewöhnlichen Polymeren und 2) (bei Anwendung als Kompatibilisator im finalen Composite mit den gewöhnlichen Polymeren) die Entstehung von physikalischen oder chemischen Vernetzungspunkten mit den gewöhnlichen Polymeren ermöglichen zu entwickeln. Eine weitere Aufgabe ist es eine Methode zur Herstellung der vorgenannten polymeren Ionomeren zu erarbeiten.

Schließlich ist es auch Aufgabe physiologisch verträgliche ferromagnetisch funktionalisierte Flüssigkeiten, sog. Ferrofluide, die große (Teilchen-Durchmesser » 20 nm) nanogroße ferromagnetische Partikel und adequate Stabilisationsmoleküle enthalten sowie Methoden der Herstellung derartiger physiologisch verträglicher Ferrofluide zu entwickeln.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Herstellung der Materialien gemäß den kennzeichnenden Merkmalen der Hauptansprüche und deren weiteren Ausgestaltung gemäß den weiteren Ansprüchen mit seinen kennzeichnenden Merkmalen gelöst.

Zur Erreichung der vorhergehend beschriebenen und anderer Ziele und in Übereinstimmung mit dem Zweck dieser Erfindung, wie er in dieser Niederschrift detailliert aufgeführt ist, liefert sie verarbeitbare reine oder funktionalisierte elektronisch leitfähige Polymermaterialien, die folgende Komponenten enthalten: Nanogroße (kolloidale) Partikel von oxidierten und polymerisierten amino- substituierten oder thio-substituierten aromatischen oder hetero-aromatischen Monomeren, eine kompatibilisierend wirkende Menge von anionisch modifizierten Polymeren und/oder Copolymeren und/oder speziellen, maßgeschneiderten polymeren oder copolymeren Ionomeren (kurz: polymere Ionomere), Dotierungsanionen und (optional) nackte oder teilweise mit adequaten polymeren Ionomeren bedeckte nanogroße (kolloidale) Partikel eines funktionalisierenden Materials.

Es hat sich gezeigt daß durch diese Erfindung verarbeitbare ferromagnetisch funktionalisierte elektronisch leitfähige Polymermaterialien herzustellen sind, die folgende Komponenten enthalten: Nanogroße (kolloidale) Partikel von oxidierten und polymerisierten amino-substituierten oder thio-substituierten aromatischen oder heteroaromatischen Monomeren, eine kompatibilisierend wirkende Menge von anionisch modifizierten Polymeren und/oder Copolymeren und/oder speziellen, maßgeschneiderten polymeren Ionomeren (kurz: polymere Ionomere), Dotierungsanionen und nackte oder teilweise mit adequaten polymeren Ionomeren bedeckte nanogroße (kolloidale) Partikel von ferromagnetisch funktionalisierenden Materialien, d. h. ferromagnetische Partikel wie sie in ferromagnetisch funktionalisierten Flüssigkeiten, sog. Ferrofluiden, benutzt werden.

Im weiteren liefert liefert die Erfindung verarbeitbare, funktionalisierte elektronisch leitfähige Polypyrrol, Polyanilin oder Polythiophen Materialien, die folgende Komponenten enthalten: Nanogroße (kolloidale) Hybridpartikel, bestehend aus nackten oder teilweise mit adequaten anionisch modifizierten Polymeren und/oder Copolymeren und/oder speziellen, maßgeschneiderten polymeren Ionomeren (kurz: polymeren Ionomeren) bedeckten Kern-Partikeln eines funktionalisierenden Materials, einer elektronisch leitfähigen Umhüllung eines oxidierten und polymerisierten amino-substituierten oder thio-substituierten aromatischen oder heteroaromatischen Monomers, einer kompatibilisierend wirkende Menge an polymeren Ionomeren und Dotierungsanionen. Die Größe der Hybridpartikel liegt im kolloidalen Bereich, d. h. zwischen 15 und 1000 nm, bevorzugt zwischen 15 und 500 nm.

Ein weiterer Gegenstand dieser Erfindung liefert verarbeitbare, ferromagnetisch funktionalisierte elektronisch leitfähige Polypyrrol, Polyanilin oder Polythiophen Materialien, die folgende Komponenten enthalten: Nanogroße (kolloidale) Hybridpartikel, bestehend aus nackten oder teilweise mit adequaten anionisch modifizierten Polymeren und/oder Copolymeren und/oder speziellen, maßgeschneiderten polymeren Ionomeren (kurz: polymere Ionomere) bedeckten Kern-Partikeln eines ferromagnetisch funktionalisierenden Materials, d. h. Partikel wie sie in ferromagnetisch funktionalisierten Flüssigkeiten, sog. Ferrofluide, benutzt werden, einer elektronisch leitfähige Umhüllung eines oxidierten und polymerisierten amino-substituierten oder thio-substituierten aromatischen oder heteroaromatischen Monomers, eine kompatibilisierend wirkende Menge an polymeren Ionomeren und Dotierungsanionen. Die Größe der Hybridpartikel liegt im kolloidalen Bereich, d. h. zwischen 15 und 1000 nm, bevorzugt zwischen 15 und 500 nm.

Die Erfindung liefert aber auch verarbeitbare, funktionalisierte elektronisch leitfähige Polypyrrol, Polyanilin oder Polythiophen Materialien, die folgende Komponenten enthalten: Nanogroße (kolloidale) Hybridpartikel, bestehend aus nackten oder teilweise mit adequaten anionisch modifizierten Polymeren und/oder Copolymeren und/oder speziellen, maßgeschneiderten polymeren Ionomeren (kurz: polymere Ionomere) bedeckte Kern-Partikeln eines oxidierten und polymerisierten amino-substituierten oder thio-substituierten aromatischen oder heteroaromatischen Monomers, einer Umhüllung eines funktionalisierenden Materials, eine kompatibilisierend wirkende Menge an polymeren Ionomeren und Dotierungsanionen. Die Größe der Hybridpartikel liegt im kolloidalen Bereich, d. h. zwischen 15 und 1000 nm, bevorzugt zwischen 15 und 500 nm.

Die Erfindung liefert auch verarbeitbare, ferromagnetisch funktionalisierte elektronisch leitfähige Polypyrrol, Polyanilin oder Polythiophen Materialien, die folgende Komponenten enthalten: Nanogroße (kolloidale) Hybridpartikel, bestehend aus nackten oder teilweise mit adequaten anionisch modifizierten Polymeren und/oder Copolymeren und/oder speziellen, maßgeschneiderten polymeren Ionomeren (kurz: polymere Ionomere) bedeckten Kern-Partikeln eines oxidierten und polymerisierten amino-substituierten oder thio-substituierten aromatischen oder heteroarornatischen Monomers, einer Umhüllung eines ferromagnetisch funktionalisierenden Materials, d. h. Partikeln wie sie in ferromagnetisch funktionalisierten Flüssigkeiten, sog. Ferrofluide, benutzt werden, einer kompatibilisierend wirkende Menge polymeren Ionomeren und Dotierungsanionen. Die Größe der Hybridpartikel liegt im kolloidalen Bereich, d. h. zwischen 15 und 1000 nm, bevorzugt zwischen 15 und 500 nm.

Ferner liefert die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung verarbeitbarer, reiner oder funktionalisierter elektronisch leitfähiger Polymermaterialien, die die oxidative Polymerisation (unter milden Bedingungen) von amino-substituierten oder thio-substituierten aromatischen oder heteroaromatischen Monomeren in sauren oder neutralen oder leicht alkalischen Reaktionsmedien beinhaltet. Die Reaktionsmedien enthalten (optional) prägeformte, nackte oder teilweise mit adequaten anionisch modifizierten Polymeren und/oder Copolymeren und/oder speziellen, maßgeschneiderten polymeren Ionomeren (kurz: polymere Ionomere) bedeckte nanogroße Partikel eines funktionalisierenden Materials. Außerdem sind die Reaktionsmedien entweder homogene Phasen oder "Emulsionen" von zwei oder mehr unmischbaren Flüssigkeiten und:

a) die homogenen Reaktionsmedien enthalten geeignete Oxidationsmittel für die suspendierten oder gelösten amino-substituierten oder thio-substituierten aromatischen oder heteroaromatischen Monomere und polymere Ionomere gelöst oder angequollen von den Reaktionsmedien oder
b) die "emulsionsartigen" Reaktionsmedien enthalten gelöst in zumindest einer Phase ein geeignetes Oxidationsmittel für die amino-substituierten oder thio- substituierten aromatischen oder heteroaromatischen Monomeren, eine kompatibilisierend wirkende Menge an polymeren Ionomeren gelöst oder angequollen von anderen Phasen der "Emulsion" und die amino-substituierten oder thio-substituierten aromatischen oder heteroaromatischen Monomere gelöst in demselben und/oder anderen Phasen.

Infolge der Reaktion bedecken die polymeren Ionomere teilweise die Oberflächen der erzeugten leitfähigen Polymerpartikel oder der <funktionalisierendes Material/leitfähiges Polymer< Kern-Hülle Partikel, und stellen dadurch die Kompatibilität mit gewöhnlichen Polymeren, die die gleiche Natur wie die nicht- ionischen Teile der polymeren Ionomere, die benutzt wurden, haben oder mit diesen verträglich sind, sicher.

Ferner liefert die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung verarbeitbarer, ferromagnetisch funktionalisierter elektronisch leitfähiger Polymermaterialien, die die oxidative Polymerisation (unter milden Bedingungen) von amino-substituierten oder thio-substituierten aromatischen oder heteroaromatischen Monomeren in sauren oder neutralen oder leicht alkalischen Reaktionsmedien beinhaltet. Die Reaktionsmedien enthalten prägeformte, nackte oder teilweise mit adequaten anionisch modifizierten Polymeren und/oder Copolymeren und/oder speziellen, maßgeschneiderten polymeren Ionomeren (kurz: polymere Ionomere) bedeckte nanogroße Partikel eines ferromagnetisch funktionalisierenden Materials, d. h. Partikel wie sie in ferromagnetisch funktionalisierten Flüssigkeiten, sog. Ferrofluiden, benutzt werden. Außerdem sind die Reaktionsmedien entweder homogene Phasen oder "Emulsionen" von zwei oder mehr unmischbaren Flüssigkeiten und:

Infolge der Reaktion bedecken die polymeren Ionomeren teilweise die Oberflächen der <ferromagnetisch funktionalisierendes Material/leitfähiges Polymer< Kern-Hülle Partikel, und stellen dadurch die Kompatibilität mit gewöhnlichen Polymeren, die die gleiche Natur wie die nicht-ionischen Teile der polymeren Ionomere, die benutzt wurden, haben oder mit diesen verträglich sind, sicher.

Weiter liefert die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von verarbeitbaren funktionalisierten elektronisch leitfähigen Polymermaterialien, daß folgende Schritte beinhaltet:

a) Herstellung des funktionalisierenden Materials, bestehend aus nanogroßen Partikeln des funktionalisierenden Materials und einer teilweisen Bedeckung mit anionisch modifizierten gewöhnlichen Polymeren und/oder Copolymeren und/oder speziellen, maßgeschneiderten polymeren Ionomeren (kurz: polymere Ionomere). Die Bedeckung der Partikel des funktionalisierenden Materials durch die polymeren Ionomere sichert die Kompatibilität mit gewöhnlichen Polymeren, deren Natur der der nicht-ionischen Teile der polymeren Ionomeren entspricht oder die mit diesen verträglich sind. Die Präparation wird ausgeführt in:
a1) homogenen Reaktionsmedien, die die nackten, prägeformten nanogroßen Partikel des funktionalisierenden Materials in Suspension enthalten und in denen die polymeren Ionomeren gelöst oder angequollen sind oder
a2) "emulsionsartigen" Reaktionsmedien, bestehend aus unmischbaren Flüssigkeiten, die die nackten, prägeformten nanogroßen Partikel des funktionalisierenden Materials in Suspension enthalten und in denen die polymeren Ionomere in einigen der unmischbaren Flüssigkeiten gelöst sind oder
a3) geeigneten Mahlmaschinen.

Präparation von nanogroßen Partikeln von wenigstens einem elektronisch leitfähigen Polymer, teilweise bedeckt von polymeren Ionomeren, durch oxidative Polymerisation unter milden Bedingungen von polymerisierbaren amino- substituierten oder thio-substituierten aromatischen oder heteroaromatischen monomeren in sauren, neutralen oder basischen Reaktionsmedien. Die Bedeckung der nanogroßen elektronisch leitfähigen Polymerpartikel durch die polymeren Ionomeren stellt die Verträglichkeit mit gewöhnlichen Polymeren oder Copolymeren, deren Natur mit der der nicht-ionischen Teile der polymeren Ionomere übereinstimmt oder die mit diesen verträglich sind, sicher. Die Reaktionsmedien sind entweder homogene Phasen oder "Emulsionen" von unmischbaren Flüssigkeiten und:

b1) die homogenen Reaktionsmedien enthalten ein geeignetes Oxidationsmittel für die suspendierten oder gelösten amino-substituierten oder thiosubstituierten aromatischen oder heteroaromatischen Monomere und polymere Ionomere gelöst oder angequollen von den Reaktionsmedien oder
b2) die "emulsionsartigen" Reaktionsmedien enthalten gelöst in zumindest einer Phase ein geeignetes Oxidationsmittel für die amino-substituierten oder thio- substituierten aromatischen oder heteroaromatischen Monomere und eine kompatibilizierend wirkende Menge an polymeren Ionomeren gelöst oder angequollen von anderen Phasen und die amino-substituierten oder thio- substituierten aromatischen oder heteroaromatischen Monomere gelöst in denselben und/oder anderen Phasen oder
b3) Präparation von nanogroßen Partikeln von elektronisch leitfähigen Polymeren, teilweise bedeckt mit polymeren Ionomeren, in geeigneten Mahlmaschinen.
c) Gründliches Mischen der Materialien, die aus den Schritten a) und b) resultieren.

Weiter liefert die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von verarbeitbaren ferromagnetisch funktionalisierten elektronisch leitfähigen Polymermaterialien, daß folgende Schritte beinhaltet:

a) Herstellung des ferromagnetisch funktionalisierenden Materials, bestehend aus nanogroßen Partikeln des ferromagnetisch funktionalisierenden Materials, d. h. Partikeln wie sie in ferromagnetisch funktionalisierten Flüssigkeiten, sog. Ferrofluiden, benutzt werden, und einer teilweisen Bedeckung mit anionisch modifizierten gewöhnlichen Polymeren und/oder Copolymeren und/oder speziellen, maßgeschneiderten polymeren Ionomeren (kurz: polymeren Ionomeren). Die Bedeckung der Partikel des ferromagnetisch funktionalisierenden Materials durch die polymeren Ionomere sichert die Kompatibilität mit gewöhnlichen Polymeren, deren Natur der der nicht-ionischen Teile der polymeren Ionomere entspricht oder die mit diesen verträglich sind. Die Präparation wird ausgeführt in:
a1) homogenen Reaktionsmedien, die die nackten, prägeformten nanogroßen Partikel des ferromagnetisch funktionalisierenden Materials in Suspension enthalten und in denen die polymeren Ionomere gelöst oder angequollen sind oder
a2) "emulsionsartigen" Reaktionsmedien, bestehend aus unmischbaren Flüssigkeiten, die die nackten, prägeformten nanogroßen Partikel des ferromagnetisch funktionalisierenden Materials in Suspension enthalten und in denen die polymeren Ionomere in einigen der unmischbaren Flüssigkeiten gelöst sind oder
a3) geeigneten Mahlmaschinen.

Präparation von nanogroßen Partikeln von wenigstens einem elektronisch leitfähigen Polymer, teilweise bedeckt von polymeren Ionomeren, durch oxidative Polymerisation unter milden Bedingungen von polymerisierbaren amino- substituierten oder thio-substituierten aromatischen oder heteroaromatischen Monomeren in sauren, neutralen oder basischen Reaktionsmedien. Die Bedeckung der nanogroßen elektronisch leitfähigen Polymerpartikel durch die polymeren Ionomere stellt die Verträglichkeit mit gewöhnlichen Polymeren oder Copolymeren, deren Natur mit der der nicht-ionischen Teile der polymeren Monomere übereinstimmt oder die mit diesen verträglich sind, sicher. Die Reaktionsmedien sind entweder homogene Phasen oder "Emulsionen" von unmischbaren Flüssigkeiten und:

Die vorliegende Erfindung liefert weiterhin ein Verfahren zur Herstellung verarbeitbarer, funktionalisierter elektronisch leitfähiger Polymermaterialien, daß folgende Schritte beinhaltet:

a) Synthese von nanogroßen Partikeln von mindestens einem elektronisch leitfähigem Polymer, die teilweise bedeckt sind mit anionisch modifizierten Polymeren und/oder Copolymeren und/oder speziellen, maßgeschneiderten polymeren Ionomeren (kurz: polymere Ionomere), durch oxidative Polymerisation unter milden Bedingungen von polymerisierbaren amino-substituierten oder thio- substituierten aromatischen oder heteroaromatischen Monomeren in sauren, neutralen oder basischen Reaktionsmedien. Die Bedeckung der nanogroßen Partikel des elektronisch leitfähigen Polymers durch die polymeren Ionomere stellt die Kompatibilität mit gewöhnlichen Polymeren sicher, deren Natur die gleiche ist wie die der nicht-ionischen Teile der polymeren Ionomere oder die mit diesen verträglich sind. Die Reaktionsmedien sind entweder homogene Phasen oder "Emulsionen" von mindestens zwei unlöslichen Flüssigkeiten und:
a1) die homogenen Reaktionsmedien enthalten ein geeignetes Oxidationsmittel für die suspendierten oder gelösten amino-substituierten orthio-substituierten aromatischen oder heteroaromatischen Monomeren und polymere Ionomere gelöst oder angequollen von den Reaktionsmedien oder
a2) die "emulsionsartigen Reaktionsmedien" enthalten gelöst in zumindest einer Phase ein geeignetes Oxidationsmittel für die amino-substituierten oder thio- substituierten aromatischen oder heteroaromatischen Monomere und eine kompatibilisierend wirkende Menge von polymeren Ionomeren gelöst in oder angequollen von anderen Phasen und die amino-substituierten oder thio- substituierten aromatischen oder heteroaromatischen Monomere gelöst in denselben und/oder anderen Phasen oder
a3) Preparation von nanogroßen Partikeln von elektronisch leitfähigen Polymeren, teilweise bedeckt mit polymeren Ionomeren, mittels geeigneter Mahlmaschinen.
b) Herstellung von nanogroßen Partikeln funktionalisierender Materialien innerhalb von Teilen der Reaktionsmischungen von a).
c) (optional) Zugabe von bestimmten Mengen an polymeren Ionomeren zur resultierenden Reaktionsmischung von b).

Die vorliegende Erfindung liefert weiterhin ein Verfahren zur Herstellung verarbeitbarer, ferromagnetisch funktionalisierter elektronisch leitfähiger Polymermaterialien, daß folgende Schritte beinhaltet:

a) Synthese von nanogroßen Partikeln von mindestens einem elektronisch leitfähigem Polymer, die teilweise bedeckt sind mit anionisch modifizierten Polymeren und/oder Copolymeren und/oder speziellen, maßgeschneiderten polymeren Ionomeren (kurz: polymere Ionomere), durch oxidative Polymerisation unter milden Bedingungen von polymerisierbaren amino-substituierten oder thio- substituierten aromatischen oder heteroaromatischen Monomeren in sauren, neutralen oder basischen Reaktionsmedien. Die Bedeckung der nanogroßen Partikel des elektronisch leitfähigen Polymers durch die polymeren Ionomere stellt die Kompatibilität mit gewöhnlichen Polymeren sicher, deren Natur die gleiche ist wie die der nicht-ionischen Teile der polymeren Ionomere oder die mit diesen verträglich sind. Die Reaktionsmedien sind entweder homogene Phasen oder "Emulsionen" von mindestens zwei unlöslichen Flüssigkeiten und:
a1) die homogenen Reaktionsmedien enthalten ein geeignetes Oxidationsmittel für die suspendierten oder gelösten amino-substituierten oder thio-substituierten aromatischen oder heteroaromatischen Monomeren und polymere Ionomere gelöst oder angequollen von den Reaktionsmedien oder
a2) die "emulsionsartigen" Reaktionsmedien enthalten gelöst in zumindest einer Phase ein geeignetes Oxidationsmittel für die amino-substituierten oder thio- substituierten aromatischen oder heteroaromatischen Monomere und eine kompatibilisierend wirkende Menge von polymeren Ionomeren gelöst in oder angequollen von anderen Phasen und die amino-substituierten oder thio- substituierten aromatischen oder heteroaromatischen Monomere gelöst in denselben und/oder anderen Phasen oder
a3) Preparation von nanogroßen Partikeln von elektronisch leitfähigen Polymeren, teilweise bedeckt mit polymeren Ionomeren, mittels geeigneter Mahlmaschinen.
b) Herstellung von nanogroßen Partikeln ferromagnetisch funktionalisierender Materialien innerhalb von Teilen der Reaktionsmischungen von a).
c) (optional) Zugabe von bestimmten Mengen an polymeren Ionomeren zur resultierenden Reaktionsmischung von b).

Ein anderer Gegenstand dieser Erfindung liefert verarbeitbare ferromagnetisch funktionalisierte elektronisch leitfähige Polymermaterialien, die folgende Komponenten enthalten: Nanogroße (kolloidale) Partikel von oxidierten und polymerisierten amino-substituierten oder thio-substituierten aromatischen oder heteroaromatischen Monomeren, eine kompatibilisierend wirkende Menge von anionisch modifizierten Polymeren und/oder Copolymeren und/oder speziellen, maßgeschneiderten polymeren Ionomeren (kurz. polymere Ionomere), Dotierungsanionen und große (Teilchendurchmesser » 20 nm), nackte oder teilweise mit adequaten polymeren Ionomeren bedeckte nanogroße (kolloidale) Partikel von ferromagnetisch funktionalisierenden Materialien, d. h. ferromagnetische Partikel wie sie in neuartigen physiologisch verträglichen Ferrofluiden benutzt werden.

Die Erfindung liefert aber auch verarbeitbare, ferromagnetisch funktionalisierte elektronisch leitfähige Polypyrrol, Polyanilin oder Polythiophen Materialien, die folgende Komponenten enthalten: Nanogroße (kolloidale) Hybridpartikel, bestehend aus großen (Teilchendurchmesser » 20 nm), nackten oder teilweise mit adequaten anionisch modifizierten Polymeren und/oder Copolymeren und/oder speziellen, maßgeschneiderten polymeren Ionomeren bedeckten Partikeln eines ferromagnetisch funktionalisierenden Kern-Materials, d. h. Partikel wie sie in neuartigen physiologisch verträglichen Ferrofluiden benutzt werden, einer elektronisch leitfähige Umhüllung eines oxidierten und polymerisierten amino- substituierten oder thio-substituierten aromatischen oder heteroaromatischen Monomers, einer kompatibilisierend wirkende Menge an polymeren Ionomeren und Dotierungsanionen. Die Größe der Hybridpartikel liegt im kolloidalen Bereich, d. h. zwischen 15 und 1000 nm, bevorzugt zwischen 15 und 500 nm.

Noch ein anderer Gegenstand dieser Erfindung liefert verarbeitbare, ferromagnetisch funktionalisierte elektronisch leitfähige Polypyrrol, Polyanilin oder Polythiophen Materialien, die folgende Komponenten enthalten: Nanogroße (kolloidale) Hybridpartikel, bestehend aus nackten oder teilweise mit adequaten anionisch modifizierten Polymeren und/oder Copolymeren und/oder speziellen, maßgeschneiderten polymeren Ionomeren (kurz: polymere Ionomere) bedeckten Partikeln eines oxidierten und polymerisierten amino-substituierten oder thio- substituierten aromatischen oder heteroaromatischen Monomers, einer Umhüllung eines ferromagnetisch funktionalisierenden Materials, d. h. großen (Teilchendurchmesser » 20 nm) nanogroßen Partikel wie sie in neuartigen physiologisch verträglichen Ferrofluiden benutzt werden, einer kompatibilisierend wirkende Menge an polymeren Ionomeren und Dotierungsanionen. Die Größe der Hybridpartikel liegt im kolloidalen Bereich, d. h. zwischen 15 und 1000 nm, bevorzugt zwischen 15 und 500 nm.

Ferner liefert die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung verarbeitbarer, ferromagnetisch funktionalisierter elektronisch leitfähiger Polymermaterialien, die die oxidative Polymerisation (unter milden Bedingungen) von amino-substituierten oder thio-substituierten aromatischen oder heteroaromatischen Monomeren in sauren oder neutralen oder leicht alkalischen Reaktionsmedien beinhaltet. Die Reaktionsmedien enthalten prägeformte, große (Teilchen-Durchmesser » 20 nm), nackte oder teilweise mit adequaten anionisch modifizierten Polymeren und/oder Copolymeren und/oder speziellen, maßgeschneiderten polymeren Ionomeren (kurz: polymere Ionomere) bedeckte nanogroße Partikel eines ferromagnetisch funktionalisierenden Materials, d. h. Partikel wie sie in neuartigen physiologisch verträglichen Ferrofluiden benutzt werden. Außerdem sind die Reaktionsmedien entweder homogene Phasen oder "Emulsionen" von zwei oder mehr unmischbaren Flüssigkeiten und:

Infolge der Reaktion bedecken die polymeren Ionomere teilweise die Oberflächen der <ferromagnetisch funktionalisierendes Material/leitfähiges Polymer< Kern-Hülle Partikel, und stellen dadurch die Kompatibilität mit gewöhnlichen Polymeren, die die gleiche Natur wie die nicht-ionischen Teile der polymeren Ionomere, die benutzt wurden, haben oder mit diesen verträglich sind, sicher.

a) Herstellung des ferromagnetisch funktionalisierenden Materials, bestehend aus großen (Teilchendurchmesser » 20 nm) nanogroßen Partikeln des ferromagnetisch funktionalisierenden Materials, d. h. Partikeln wie sie in neuartigen physiologisch verträglichen Ferrofluiden benutzt werden, und einer teilweisen Bedeckung aus anionisch modifizierten gewöhnlichen Polymeren und/oder Copolymeren und/oder spezieller, maßgeschneiderter polymeren Ionomeren (kurz: polymeren Ionomeren). Die Bedeckung der Partikel des ferromagnetisch funktionalisierenden Materials durch die polymeren Ionomeren sichert die Kompatibilität mit gewöhnlichen Polymeren, deren Natur der der nicht-ionischen Teile der polymeren Ionomeren entspricht oder die mit diesen verträglich sind. Die Präparation wird ausgeführt in:
a1) homogenen Reaktionsmedien, die die nackten, prägeformten nanogroßen Partikel des ferromagnetisch funktionalisierenden Materials in Suspension enthalten und in denen die polymeren Ionomeren gelöst oder angequollen sind oder
a2) "emulsionsartigen Reaktionsmedien", bestehend aus unmischbaren Flüssigkeiten, die die nackten, prägeformten nanogroßen Partikel des ferromagnetisch funktionalisierenden Materials in Suspension enthalten und in denen die polymeren Ionomere in einigen der unmischbaren Flüssigkeiten gelöst sind oder
a3) geeigneten Mahlmaschinen.

Präparation von nanogroßen Partikeln von wenigstens einem elektronisch leitfähigen Polymer, teilweise bedeckt von polymeren Ionomeren, durch oxidative Polymerisation unter milden Bedingungen von polymerisierbaren amino- substituierten oder thio-substituierten aromatischen oder heteroaromatischen u-Ionomeren in sauren, neutralen oder basischen Reaktionsmedien. Die Bedeckung der nanogroßen elektronisch leitfähigen Polymerpartikel durch die polymeren Ionomere stellt die Verträglichkeit mit gewöhnlichen Polymeren oder Copolymeren, deren Natur mit der der nicht-ionischen Teile der polymeren Ionomere übereinstimmt oder die mit diesen verträglich sind, sicher. Die Reaktionsmedien sind entweder homogene Phasen oder "Emulsionen" von unmischbaren Flüssigkeiten und:

b1) die homogenen Reaktionsmedien enthalten ein geeignetes Oxidantionsmittel für die suspendierten oder gelösten amino-substituierten oder thiosubstituierten aromatischen oder heteroaromatischen Monomere und polymere Ionomere gelöst oder angequollen von den Reaktionsmedien oder
b2) die "emulsionsartigen" Reaktionsmedien enthalten gelöst in zumindest einer Phase ein geeignetes Oxidationsmittel für die amino-substituierten oder thio- substituierten aromatischen oder heteroaromatischen Monomere und eine kompatibilisierend wirkende Menge an polymeren Ionomeren gelöst oder angequollen von anderen Phasen und die amino-substituierten oder thio- substituienen aromatischen oder heteroaromatischen Monomere gelöst in denselben und/oder anderen Phasen oder
b3) Präparation von nanogroßen Partikeln von elektronisch leitfähigen Polymeren, teilweise bedeckt mit polymeren Ionomeren, in geeigneten Mahlmaschinen.
c1) Gründliches Mischen der Materialien, die aus den Schritten a) und b) resultieren.

Die vorliegende Erfindung liefert weiterhin ein Verfahren zur Herstellung verarbeitbarer ferromagnetisch funktionalisierter elektronisch leitfähiger Polymermaterialien, daß folgende Schritte beinhaltet:

a) Synthese von nanogroßen Partikeln von mindestens einem elektronisch leitfähigen Polymer, die teilweise bedeckt sind mit anionisch modifizierten Polymeren und/oder Copolymeren und/oder speziellen, maßgeschneiderten polymeren Ionomeren (kurz: polymeren Ionomeren), durch oxidative Polymerisation unter milden Bedingungen von polymerisierbaren amino-substituierten oder thio-substituierten aromatischen oder heteroaromatischen Monomeren in sauren, neutralen oder basischen Reaktionsmedien. Die Bedeckung der nanogroßen Partikel des elektronisch leitfähigen Polymers durch die polymeren Ionomere stellt die Kompatibilität mit gewöhnlichen Polymeren sicher, deren Natur die gleiche ist wie die der nicht- ionischen Teile der polymeren Ionomeren oder die mit diesen verträglich sind. Die Reaktionsmedien sind entweder homogene Phasen oder "Emulsionen" von mindestens zwei unlöslichen Flüssigkeiten und:
a1) die homogenen Reaktionsmedien enthalten ein geeignetes Oxidationsmittel für die suspendierten oder gelösten amino-substituierten oder thio-substituierten aromatischen oder heteroaromatischen Monomeren und polymere Ionomere gelöst oder angequollen von den Reaktionsmedien oder
a2) die "emulsionsartigen" Reaktionsmedien enthalten gelöst in zumindest einer Phase ein geeignetes Oxidationsmittel für die amino-substituierten oder thio- substituierten aromatischen oder heteroaromatischen Monomere und eine kompatibilisierend wirkende Menge von polymeren Ionomeren gelöst in oder angequollen von anderen Phasen und die amino-substituierten oder thio- substituierten aromatischen oder heteroaromatischen Monomere gelöst in denselben und/oder anderen Phasen oder
a3) Preparation von nanogroßen Partikeln von elektronisch leitfähigen Polymeren, teilweise bedeckt mit polymeren Ionomeren, mittels geeigneter Mahlmaschinen.
b) Herstellung von großen (Teilchendurchmesser » 20 nm) nanogroßen Partikeln ferromagnetisch funktionalisierender Materialien, d. h. Partikeln wie sie in neuartigen physiologisch verträglichen Ferrofluiden benutzt werden, innerhalb von Teilen der Reaktionsmischungen von a).
c) (optional) Zugabe von bestimmten Mengen an polymeren Ionomeren zur resultierenden Reaktionsmischung von b).

Im weiteren sind Methoden der Präparation von Composites und marktreifen Materialien der vorgenannten verarbeitbaren, reinen oder funktionalisierten oder ferromagnetisch funktionalisierten elektronisch leitfähigen Polymermaterialien (kurz: verarbeitbare leitfähige Polymermaterialien) mit gewöhnlichen Polymeren, deren Natur identisch ist zu jener der nicht-ionischen Teile der polymeren Ionomeren, die in den verarbeitbaren, leitfähigen Polymermaterialien benutzt wurden, oder die mit diesen verträglich sind, aufgezeigt. Diese Methoden beinhalten einfachste Rühr- und Knettechniken und alle anderen polymertypischen Verarbeitungstechniken, die im Stand der Technik der Polymerverarbeitung einbegriffen sind, insbesondere solche Methoden zur Herstellung von Composites und marktreifen Produkten bestehend aus verarbeitbaren, leitfähigen Polymermaterialien und wasser-basierenden Acrylfarben, Epoxyharzen, ungesättigten Polyestern, Siliconöle Gummi und Polyurethanharzen.

Noch ein anderer Gegenstand dieser Erfindung sind neuartige physiologisch verträgliche Ferrofluide, die große (Teilchendurchmesser » 20 nm) nanogroße Partikel aus ferromagnetisch reagierendem Material beinhalten, und dadurch das Magnetisierungs/-Viskositätsverhalten physiologisch verträglicher Ferrofluide stark verbessern.

Noch ein weiterer Gegenstand dieser Erfindung ist eine Methode zur Herstellung neuartiger Ferrofluide, die große (Teilchendurchmesser » 20 nm) nanogroße Partikel von ferromagnetisch reagierenden Materialien enthalten, die folgende Stoffe beinhaltet:

a) adequate Reaktionsmedien,
b) adequate Salze oder Verbindungen ferromagnetisch reagierender Elemente,
c) (optional) adequate Niederschlags- oder Reduktionssubstanzen und
d) adequate Stabilisationssubstanzen.

Im weiteren liefert die Erfindung spezielle, maßgeschneiderte wasser-basierende mindestens zweikomponentige polymere Ionomere, die bei Anwendung in verarbeitbaren, reinen oder funktionalisierten oder ferromagnetisch funktionalisierten elektronisch leitfähigen Polymermaterialien (kurz: verarbeitbare, leitfähige Polymermaterialien) die Herstellung von marktreifen verarbeitbaren, leitfähigen Polymermaterialien auf der Basis von kommerziellen wasser-basierenden Farben, insbesondere von wasser-basierenden Acryl-Farben, ermöglichen. Diese maßgeschneiderten polymeren Ionomere bestehen aus anionischen, polymerisierbaren Monomereinheiten, wasserlöslichen, nicht-ionischen, polymerisierbaren Monomereinheiten, die (bei ihrer Polymerisation) zu wasserlöslichen Polymeren führen, und (im Falle von mindestens drei- komponentigen polymeren Ionomeren) wasserlöslichen, nicht-ionischen, polymerisierbaren Monomereinheiten, die bei Polymerisation zu wasserunlöslichen Polymeren führen.

Die vorliegende Erfindung liefert ferner eine Methode zur Synthese spezieller, maßgeschneiderter und wasser-basierender mindestens zweikomponentiger polymerer Ionomerer, die bei Anwendung in verarbeitbaren, reinen oder funktionalisierten oder ferromagnetisch funktionalisierten elektronisch leitfähigen Polymermaterialien (kurz: verarbeitbare, leitfähige Polymermaterialien) die Erzeugung marktreifer verarbeitbarer, leitfähiger Polymermaterialien auf der Grundlage von kommerziellen wasser-basierenden Farben, insbesondere wasser- basierenden Acrylfarben, ermöglichen. Diese Methode beinhaltet die Pfropf- Copolymerisation von geeigneten nicht-ionischen, wasser-löslichen Monomeren auf anionische Gruppen enthaltende wasser-lösliche Polymere oder Oligomere unter Verwendung geeigneter Oxidationsmittel in wäßrigen Reaktionsmedien.

Die besonderen Vorteile der Erfindung sind in der anschließenden detaillierten Beschreibung der Erfindung aufgezeigt.

Die vorliegende Erfindung beinhaltet verarbeitbare, reine oder funktionalisierte oder ferromagnetisch funktionalisierte elektronisch leitfähige Polymermaterialien (kurz verarbeitbare, leitfähige Polymermaterialien). Eine oxidative Polymerisation wird dabei zur Präparation der elektronisch leitfähigen Komponente der Erfindung angewendet. Derartige Reaktionen können mit einer Vielzahl von oxidativ polymerisierbaren Monomeren durchgeführt werden. Geeignete, oxidativ polymerisierbare Monomere schließen amino-substituierte oder thio-substituierte aromatische oder heteroaromatische Monomere, wie Pyrrol, Anilin und Thiophen und substituierte Pyrrole, Aniline und Thiophene ein. Ohne die vorliegende Erfindung in ihrem Anspruchsbereich einschränken zu wollen, stammen im Falle von substituierten Pyrrolen, Anilinen und Thiophenen geeignete Substituenten aus den Bereich der Alkyl, Aryl, Aralkyl, Alkaryl, Hydroxy, Methoxy, Chloro, Bromo und Nitro Gruppen. Die geeigneten Substituenten werden in Übereinstimmung mit den erwünschten Polymerisationsbedingungen und Eigenschaften der resultierenden verarbeitbaren, leitfähigen Polymermaterialien ausgewählt. Pyrrol, Anilin und Thiophen sind die besonders bevorzugten amino-substituierten oder thio- substituierten aromatischen oder heteroaromatischen Monomere der vorliegenden Erfindung.

Der Begriff "funktionalisiert" besagt im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung, daß die amino-substituierten oder thio-substituierten aromatischen oder heteroaromatischen Monomere während ihrer Polymerisation auf den Oberflächen von nanogroßen, nackten oder teilweise mit geeigneten anionisch modifizierten Polymeren und/oder Copolymeren und/oder speziellen, maßgeschneiderten polymeren Ionomeren bedeckten Partikeln von funktionalisierenden Materialien, die im Reaktionsmedium suspendiert sind, niederschlagen werden und sich dadurch Kern-Hülle-Partikel, die einen Kern aus funktionalisierendem Material und eine Hülle aus elektronisch leitfähigem Material aufiveisen, ausbilden. Außerdem beinhaltet der Begriff der Funktionalisierung, daß dem elektronisch leitfähigen Polymer durch die Einlagerung der funktionalisierenden Komponente neue, erwünschte Materialeigenschaften eingefügt werden, die in den reinen elektronisch leitfähigen Polymeren entweder überhaupt nicht vorhanden oder nur zu einem sehr geringen Ausmaß feststellbar sind. Die Funktionalisierung beschränkt sich somit nicht auf die Veränderung der Materialdichte (d. h. inerte funktionalisierende 023023Zusatzstoffe) und auf die Tatsache, daß die nanogroßen Partikel der funktionalisierenden Materialien im ersten Moment ihrer Einlagerung als Niederschlagsorte für die wachsenden Moleküle der elektronisch leitfähigen Polymere wirken.

Alternativ kann die Funktionalisierung auch folgendermaßen erreicht werden:

1) Präparation von reinen Kompositionen des funktionalisierenden Materials, die nanogroße Partikel des funktionalisierenden Materials und kompatibilisierend wirkende Mengen von anionisch modifizierten Polymeren und/oder Copolymeren und/oder speziellen, maßgeschneiderten polymeren Ionomeren (kurz: polymere Ionomere) enthalten.
2) Präparation von reinen Kompositionen des elektronisch leitfähigen Materials, die nanogroße Partikel von polymerisierten amino-substituierten oder thio-substituierten aromatischen oder hetero-aromatischen Monomeren und kompatibilisierend wirkende Mengen von polymeren Ionomeren enthalten.

Die Natur der polymeren Ionomere ist im allgemeinen in Schritt 1) und 2) gleich, kann aber auch verschieden sein, solange diese Materialien miteinander verträglich sind.

3) Gründliches Durchmischen der Materialien, die aus Schritt 1) und 2) resultieren, um eine funktionalisierte Mischung der elektronisch leitfähigen Polymere zu erhalten.

Eine weitere Methode zur Erreichung der Funktionalisierung beinhaltet:

4) die Präparation von reinen Kompositionen aus elektronisch leitfähigen Materialien, die nanogroße Partikel von polymerisierten amino-substituierten oder thio-substituierten aromatischen oder heteroaromatischen Monomeren und kompatibilisierend wirkende Mengen von anionisch modifizierten Polymeren und/oder Copolymeren und/oder speziellen, maßgeschneiderten polymeren Ionomeren (kurz polymere Ionomere) enthalten,
5) die Herstellung von nanogroßen Partikeln des funktionalisierenden Materials in der Gegenwart der elektronisch leitfähigen Polymermaterialien, die in Stufe 4 erzeugt wurden,
6) (optional) Zugabe einer Extramenge von polymeren Ionomeren zu dem Hydridmaterial, das aus Schritt 5) resultiert. Die Natur der polymeren Ionomere, die in den Schritten 4) und 6) benutzt werden, ist im allgemeinen gleich, kann jedoch auch verschieden sein, solange wie diese Materialien miteinander verträglich sind.

Der Begriff "ferromagnetisch funktionalisiert" besagt im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung, daß die amino-substituierten oder thio-substituierten aromatischen oder heteroaromatischen Monomere während ihrer Polymerisation auf den Oberflächen von nanogroßen, nackten oder teilweise mit geeigneten anionisch modifizierten Polymeren und/oder Copolymeren und/oder speziellen, maßgeschneiderten polymeren Ionomeren bedeckten Partikeln von ferromagnetisch funktionalisierenden Materialien, d. h. Partikeln wie sie in ferromagnetisch funktionalisierten Flüssigkeiten, sog. Ferrofluiden, benutzt werden, die im Reaktionsmedium suspendiert sind, niedergeschlagen werden und sich dadurch Kern-Hülle-Partikel, die einen Kern aus ferromagnetisch funktionalisierendem Material und eine Hülle aus elektronisch leitfähigem Material aufweisen, ausbilden.

Alternativ kann die ferromagnetische Funktionalisierung auch folgendermaßen erreicht werden:

1) Präparation von reinen Kompositionen des ferromagnetisch funktionalisierenden Materials, die nanogroße Partikel des ferromagnetisch funktionalisierenden Materials, d. h. Partikel wie sie in ferromagnetisch funktionalisierten Flüssigkeiten, sog. Ferrofluiden, benutzt werden, und kompatibilisierend wirkende Mengen von anionisch modifizierten Polymeren und/oder Copolymeren und/oder speziellen, maßgeschneiderten polymeren Ionomeren (kurz: polymere Ionomere) enthalten.
2) Präparation von reinen Kompositionen des elektronisch leitfähigen Materials, die nanogroße Partikel von polymerisierten amino-substituierten oder thio-substituierten aromatischen oder hetero-aromatischen Monomeren und kompatibilisierend wirkende Mengen von polymeren Ionomeren enthalten.

Die Natur der polymeren Ionomeren ist im allgemeinen in Schritt 1) und 2) gleich, kann aber auch verschieden sein, solange diese Materialien miteinander verträglich sind.

Noch eine weitere Methode zur Erreichung der ferromagnetischen Funktionalisierung beinhaltet:

4) die Präparation von reinen Kompositionen aus elektronisch leitfähigen Materialien, die nanogroße Partikel von polymerisierten amino-substituierten oder thio-substituierten aromatischen oder heteroaromatischen Monomeren und kompatibilisierend wirkende Mengen von anionisch modifizierten Polymeren und/oder Copolymeren und/oder speziellen, maßgeschneiderten polymeren Ionomeren (kurz: polymere lononiere) enthalten,
5) die Herstellung von nanogroßen Partikeln des ferromagnetisch funktionalisierenden Materials, d. h. Partikeln wie sie in ferromagnetisch funktionalisierten Flüssigkeiten, sog. Ferrofluiden, benutzt werden, in der Gegenwart der elektronisch leitfähigen Polymermaterialien, die in Stufe 4) erzeugt wurden,
6) (optional) Zugabe einer Extramenge von polymeren Ionomeren zu dem Hydridmaterial, das aus Schritt 5) resultiert.

Die Natur der polymeren Ionomere, die in den Schritten 4) und 6) benutzt werden, ist im allgemeinen gleich, kann jedoch auch verschieden sein, solange wie diese Materialien miteinander verträglich sind.

Die Herstellung neuartiger physiologisch verträglicher Ferrofluide wird in Reaktionsmischungen, die die nachfolgenden Bestandteile enthalten, erreicht:

7) Polare und/oder nicht-polare Flüssigkeiten,
8) geeignete Salze oder Verbindungen ferromagnetisch reagierender Elemente,
9) (optional) geeignete Niederschlags- oder Reduktionsmittel,
10) geeignete polymere Stabilisationssubstanzen.

Bevorzugt wird die Herstellung neuartiger physiologisch verträglicher Ferrofluide in Reaktionsmischungen durchgeführt, die die nachfolgenden Bestandteile enthalten:

11) Wasser,
12) Eisen(II) und Eisen(III) Salze, wobei die Gesamtmolarität der Eisensalze in der Reaktionslösung < 0.2 M ist und der Anteil an zweiwertigem Eisen größer ist als der des dreiwertigen Eisens,
13) Ammoniak, NaOH oder KOH
14) Polystyrol-4-sulfonate, Natriumsalz, M.W. = 70.000 und 500.000, Polyacrylsäure, M.W. = 450.000 oder Polyacrylamid-co-acrylsäure, M.W. = 200.000 (90/10 wt.-%).

Ganz besonders bevorzugt wird die Herstellung neuartiger physiologisch verträglicher Ferrofluide in Reaktionsmischungen durchgeführt, die die nachfolgenden Bestandteile enthalten:

15) Wasser,
16) Eisen(II)chlorid und Eisen(III)chlorid, wobei die Gesamtmolarität der Eisensalze in der Reaktionslösung < 0.2 M ist und der Anteil an zeiwertigem Eisen größer ist als der des dreiwertigen Eisens,
17) Ammoniak oder NaOH,
18) Poly(Oligo)styrol-4-sulfonat-Pfropf-acrylamid, sulfoniertes Dextran, Polymethyl-vinylether-co-maleinsäure oder eine 1 : 1 Gewichtsmischung von Poly(Oligo)styrol-4-sulfonat-Pfropf-acrylamid und sulfoniertem Dextran.

Der Begriff "verarbeitbar", wie er im Zusammenhang mit den verarbeitbaren, reinen oder funktionalisierten oder ferromagnetisch funktionalisierten elektrisch leitfähigen Polymermaterialien (kurz: verarbeitbare, leitfähige Polymermaterialien) dieser Erfindung benutzt wird, besagt daß die verarbeitbaren, leitfähigen Polymermaterialien leicht in verflüssige Polymere, Lösungen oder Schmelzen von Polymeren und/oder Copolymeren und solche von mehr als einem Polymer oder Copolymer (kurz: gewöhnliche Polymere), solange die Polymere und/oder Copolymere miteinander verträglich sind, eingemischt werden können. Mit "leicht" ist dabei gemeint, daß der Einmischprozeß bereits mittels Handrühren zu relativ homogenen Mischungen führt, obgleich die Erreichung höherer Homogenitätsgrade die Anwendung von Einmischmethoden erfordern kann, die im Stand-der-Technik der Polymerverarbeitung enthalten sind. Im letzteren Zusammenhang hängt das geeignetste Einmischverfahren von der spezifischen Kombination des verarbeitbaren, leitfähigen Polymermaterials und den verwendeten gewöhnlichen Polymeren ab. Darüber hinaus ist wichtig, daß die Mischungen und marktreifen Materialien, die verarbeitbare, leitfähige Polymermaterialien und gewöhnliche Polymermaterialien enthalten, nicht notwendigerweise langzeitstabile Mischungen und marktreife Materialien sind, d. h. mit Stabilitäten von mehr als einer Woche. Vielmehr ist die Stabilität derartiger Mischungen und marktreifer Materialien nur so gut, daß sie im Anwendungsfall (während des Trocknungs- oder Härtungsprozesses) keine Phasentrennung der verarbeitbaren, leitfähigen Polymermaterialien von den gewöhnlichen Polymeren erfolgt.

Die verarbeitbaren, reinen oder funktionalisierten oder ferromagnetisch funktionalisierten elektronisch leitfähigen Polymermaterialien (kurz: verarbeitbare, leitfähige Polymermaterialien) der vorliegenden Erfindung beinhalten kompatibilisierend wirkende Mengen von anionisch modifizierten Polymeren und/oder Copolymeren und/oder speziellen, maßgeschneiderten polymeren Ionomeren (kurz: polymere Ionomere). Ohne sich an eine spezielle Theorie binden zu wollen wird angenommen, daß die polymeren Ionomere ganz ähnlich zu sterischen Stabilisatormolekülen wirken, wie sie in langzeitstabilen kolloidalen Dispersionen jedweder Art von Material benutzt werden, d. h. die polymeren Ionomere sind auf den äußeren Oberflächen der nanogroßen <(ferromagnetisch) funktionalisierendes Material/elektronisch leitfähiges Polymer< Kern-Hülle Partikel oder der nanogroßen Partikel aus (ferromagnetisch) funktionalisierendem Material und/oder der nanogroßen Partikel aus elektronisch leitfähigem Polymer über physikalische oder chemische Bindungen angelagert, so daß sich (wenn überhaupt) lediglich locker verbundene Aggregate von mehreren der betreffenden nanogroßen Partikel während der jeweiligen Synthesen der verarbeitbaren, leitfähigen Polymermaterialien ausbilden können.

Mit Blick auf die anionisch modifizierten Polymere und/oder Copolymere und/oder die speziellen, maßgeschneiderten polymeren Ionomere (kurz: polymere Ionomere), wie sie in der vorliegenden Erfindung zur Kompatibilisierung der verarbeitbaren, reinen oder funktionalisierten oder ferromagnetisch funktionalisierten elektronisch leitfähigen Polymermaterialien mit gewöhnlichen Polymeren und/oder Copolymeren und/oder Mischungen aus verschiedenen verträglichen Polymeren und/oder Copolymeren benutzt werden, ist klar daß diese polymeren Ionomere auf sehr verschiedene Arten mit den nanogroßen <(ferro-magnetisch) funktionalisierendes Material/elektronisch leitfähiges Polymer< Hybrid-Partikeln, den reinen nanogroßen Partikeln aus (ferromagnetisch) funktionalisierendem Material und/oder den reinen nanogroßen Partikeln aus elektronisch leitfähigem Polymer wechselwirken können, abhängig von der speziellen Zusammensetzung der polymeren Ionomere, z. B. über Wechselwirkungen der vorgenannten nanogroßen Partikel mit Amino-, Hydroxy-, Diglycidyl-, Carbonyl- u. a. Gruppen, die in den polymeren Ionomeren vorhanden sind. Jedoch wird aufgrund des Vorhandenseins von anionischen Gruppen in all diesen polymeren Ionomeren, und in Übereinstimmung mit dem Wissen über die Wechselwirkungen zwischen nanogroßen Partikeln aus ferromagnetischen Materialien, d. h. Partikeln wie sie in ferromagnetisch funktionalisierten Flüssigkeiten, sog. Ferrofluiden, benutzt werden, und nanogroßen Partikeln aus elektronisch leitfähigem Polymer mit anionische Gruppen enthaltenden Molekülen, (und ohne den Anspruchsbereich der vorliegenden Erfindung einschränken zu wollen) angenommen, daß die polymeren Ionomere über ionische Wechselwirkungen mit den nanogroßen Partikeln, die in den Materialien dieser Erfindung vorliegen, verbunden sind.

Die Menge an anionischen Gruppen enthaltenen Monomeren innerhalb der anionisch modifizierten Polymere und/oder Copolymere und/oder spezieller, maßgeschneiderter polymerer Ionomerer (kurz: polymere Ionomere) ist im allgemeinen klein, d. h. < 10 mol-%, obwohl größere Mengen dieser Art von Monomeren auch möglich oder durch die Präparationsroute der polymeren Monomere bedingt sind. Es gibt keinerlei Einschränkung hinsichtlich der gewöhnlichen Polymere oder Copolymere, die möglicherweise zur Synthese von anionisch modifizierten Polymeren oder Copolymeren im Sinne der vorliegenden Erfindung benutzt werden können. Vielmehr kann die Verfügbarkeit bestimmter anionisch modifiziert er Polymerer oder Copolymerer nur durch Probleme beschränkt sein, die im Verlaufe des Herstellungsprozesses der anionisch modifizierten Polymere oder Copolymere auftreten. Die anionisch modifizierten Polymere oder Copolymere resultieren im allgemeinen aus polymeranalogen Umsetzungen von gewöhnlichen Polymeren oder Copolymeren mit rauchender Schwefelsäure, Schwefeltrioxid oder Chlorsulfonsäure. Auf diese Art und Weise ist z. B. die Synthese von sulfonierten Polystyrolen, sulfonierten Epoxydharzen, sulfonierten Polyestern, sulfonierten Siliconölen und sulfonierten Polyurethanharzen möglich. Darüber hinaus hat es sich gezeigt daß anionische Gruppen enthaltende polymere Ionomere auch über spezielle Copolymerisationsexperimente, die anionische und nicht-ionische Monomere, z. B. Copolymere aus Acrylsäure und Acrylsäurederivaten, beinhalten, erzeugt werden können. Noch speziellere polymere Ionomere werden auf noch spezielleren makromolekularen Synthesewegen erzeugt.

Die vorliegende Erfindung betrifft auch spezielle, maßgeschneiderte wasser- basierende Pfropf-Copolymer-artige polymere Ionomere mit mindestens zwei verschiedenen monomeren Wiederholungseinheiten, die bei ihrer Anwendung in verarbeitbaren, reinen oder funktionalisierten oder ferromagnetisch funktionalisierten elektronisch leitfähigen Polymermaterialien (kurz: verarbeitbare, leitfähige Polymermaterialien) die Herstellung von marktreifen verarbeitbaren, leitfähigen Polymermaterialien (eingemischt in kommerzielle, wasser-basierende Farben, insbesondere wasser-basierende Acrylfarben) erlauben. Teilweise können diese maßgeschneiderten polymeren Ionomere auch zur Herstellung neuartiger physiologisch verträglicher Ferrofluide benutzt werden.

Oxidative Pfropf-Copolymerisationen werden zur Herstellung der maßgeschneiderten, wasser-basierenden polymeren Ionomere benutzt. Der Syntheseweg beinhaltet eine zweistufige Polymerisationsreaktion. Schritt 1, der die Synthese von adequaten oligomeren oder kurzkettigen polymeren oder copolymeren (M.W. < 10.000) Molekülen beinhaltet, wird mit folgenden Zutaten durchgeführt:

19) Geeignete polare und/oder unpolare Flüssigkeiten,
20) geeignete anionische und (optional) nicht-ionische, polymerisierbare Monomere und
21) geeignete Initiatoren/Oxidationsmittel.

Schritt 2 beinhaltet die Pfropf-Copolymerisation von geeigneten, polymerisierbaren Monomeren auf die oligomeren oder kurzkettigen polymeren Moleküle, die aus Schritt 1 resultieren. Die Reaktion beinhaltet folgende Komponenten:

22) Geeignete polare und/oder unpolare Flüssigkeiten,
23) geeignete nicht-ionische, wasser-lösliche und (optional) wasser-unlösliche, polymerisierbare Monomere,
24) die oligomeren oder polymeren Moleküle aus Schritt 1 und
25) geeignete Initiatoren/Oxidationsmittel.

Eine besonders bevorzugte Methode der Herstellung von maßgeschneiderten, wasser-basierenden Pfropf-Copolymeren für den Gebrauch als Kompatibilisatoren in verarbeitbaren, reinen oder funktionalisierten oder ferromagnetisch funktionalisierten elektronisch leitfähigen Polymermaterialien und in neuartigen physiologisch verträglichen Ferrofluiden beinhaltet in Schritt 1:

26) Als polare Flüssigkeit Wasser,
27) als anionisches, polymerisierbares Monomer Styrol-4-Sulfonat, Natriumsalz und
28) als Initiator/Oxidationsmittel Ammoniumperoxodisulfat und in Schritt 2:
29) als polare Flüssigkeit Wasser,
30) als nicht-ionisches, wasserlösliches Monomer Acrylamid,
31) die oligomeren oder polymeren Styrol-4-sulfonat, Natriumsalz Ketten aus Schritt 1 und
32) als Initiator/Oxidationsmittel Ammoniumcer(IV)nitrat.

Ganz besonders bevorzugte Methoden der Herstellung maßgeschneiderter, wasser basierender Pfropf-Copolymerer für die Anwendung als Kompatibilisatoren in verarbeitbaren, reinen oder funktionalisierten oder ferromagnetisch funktionalisierten elektronisch leitfähigen Polymermaterialien beinhalten in Schritt 1:

33) Als polare Flüssigkeit Wasser,
34) als anionisches, polymerisierbares Monomer Styrol-4-sulfonate, Natriumsalz und
35) als Initiator/Oxidationsmittel Ammoniumperoxodisulfat und in Schritt 2:
36) als polare Flüssigkeit Wasser,
37) als nicht-ionische, wasserlösliche, polymerisierbare Monomere Acrylamid und 2- Hydroxy-ethylmethacrylat oder Acrylamid und N-Hydroxymethylacrylamid,
38) die oligomeren oder polymeren Styrol-4-sulfonat, Natriumsalz Ketten aus Schritt 1 und
39) als Initiator/Oxidationsmittel Ammoniumcer(IV)nitrat.

Desweiteren betrifft die vorliegende Erfindung Methoden für die Herstellung von verarbeitbaren, reinen oder funktionalisierten elektronisch leitfähigen Polymermaterialien (kurz: verarbeitbare, leitfähige Polymermaterialien). Eine Methode für die Erreichung der Präparation beinhaltet die Polymerisation von amino-substituierten oder thio-substituierten aromatischen oder heteroaromatischen Monomeren in Mischungen, die die folgenden Inhaltsstoffe besitzen:

40) Polare Flüssigkeiten,
41) (abhängig) vom speziellen Fall) prägeformte, nackte oder teilweise mit geeigneten anionisch modifizierten Polymeren und/oder Copolymeren und/oder speziellen, maßgeschneiderten polymeren Ionomeren (kurz: polymere Ionomere) bedeckte nanogroße Partikel eines funktionalisierenden Materials,
42) polymere Ionomere,
43) (abhängig vom speziellen Fall) nicht-polare Flüssigkeiten und
44) geeignete Initiatoren/Oxidationsmittel.

Optional können ferner andere Substanzen, z. B. Polymerisationsregulatoren und Additive, in dieser Methode zur Herstellung verarbeitbarer, leitfähiger Polymermaterialien benutzt werden.

Eine andere Methode zur Herstellung von verarbeitbaren, funktionalisierten elektronisch leitfähigen Polymermaterialien beinhaltet einen 3-Stufen-Prozeß:

1) Herstellung von nanogroßen Partikeln des funktionalisierenden Materials, teilweise bedeckt mit anionisch modifizierten Polymeren und/oder Copolymeren und/oder speziellen, maßgeschneiderten polymeren Ionomeren (kurz: polymer Ionomere) in Mischungen mit folgenden Komponenten:
45) prägeformte nackte, nanogroße Partikel des funktionalisierenden Materials und
46) polymere Ionomere.
2) Polymerisation von amino-substituierten oder thio-substituierten aromatischen oder heteroaromatischen Monomeren zur Erzeugung nanogroßer Partikel elektronisch leitfähiger Polymerer in Mischungen, die die folgenden Komponenten enthalten:
47) polare Flüssigkeiten,
48) polymere Ionomere,
49) (abhängig vom speziellen Fall) nicht-polare Flüssigkeiten und
50) geeignete Initiatoren/Oxidationsmittel.

Optional können andere Substanzen, z. B. Polymerisationregulatoren und Additive, ebenfalls in Schritt 1) und 2) benutzt werden.

3) Gründliches Vermischen der Materialien, die aus Schritt 1) und 2) resultieren, um ein homogenes Material zu erzeugen.

Noch eine andere Methode zur Herstellung von verarbeitbaren, funktionalisierten elektronisch leitfähigen Polymermaterialien beinhaltet einen weiteren 3-Stufen- Prozeß:

1) Herstellung von nanogroßen Partikeln von Polymeren, die amino-substituierte oder thio-substituierte aromatische oder heteroaromatische monomere Bausteine enthalten aus Mischungen, die die folgenden Bestandteile enthalten:
032
51) polare Flüssigkeiten
52) anionisch modifizierte Polymere und/oder Copolymere und/oder spezielle, maßgeschneiderte polymere Ionomere (kurz: polymere Ionomere),
53) (abhängig vom speziellen Fall) nicht-polare Flüssigkeiten und
54) geeignete Initiatoren/Oxidationsmittel.
2) Präparation von nanogroßen Partikeln eines funktionalisierenden Materials in Teilen der finalen Reaktionsmischung von 1).
3) (Optional) Zugabe einer Zusatzmenge an polymeren Ionomeren zur finalen Reaktionsmischung aus Schritt 2).

Optional können andere Substanzen, z. B. Polymerisationregulatoren und Additive, ebenfalls in den Schritten 1)-3) benutzt werden.

Desweiteren betrifft die vorliegende Erfindung Methoden für die Herstellung von verarbeitbaren, ferromagnetisch funktionalisierten elektronisch leitfähigen Polymer materialien (kurz: verarbeitbare, leitfähige Polymermaterialien). Eine Methode für die Erreichung der Präparation beinhaltet die Polymerisation von amino- substituierten oder thio-substituierten aromatischen oder heteroaromatischen Monomeren in Mischungen, die die folgenden Inhaltsstoffe besitzen:

55) Polare Flüssigkeiten,
56) prägeformte, nackte oder teilweise mit geeigneten anionisch modifizierten Polymeren und/oder Copolymeren und/oder speziellen, maßgeschneiderten polymeren Ionomeren (kurz: polymer ionomere) bedeckte nanogroße Partikel eines ferromagnetisch funktionalisierenden Materials, d. h. Partikel wie sie in ferromagnetisch funktionalisierten Flüssigkeiten, sog. Ferrofluiden, benutzt werden,
57) polymere Ionomere,
58) (abhängig vom speziellen Fall) nicht-polare Flüssigkeiten und
59) geeignete Initiatoren/Oxidationsmittel.

Eine andere Methode zur Herstellung von verarbeitbaren, ferromagnetisch funktionalisierten elektronisch leitfähigen Polymermaterialien beinhaltet einen 3- Stufen-Prozeß:

1) Herstellung von nanogroßen Partikeln des ferromagnetisch funktionalisierenden Materials, d. h. Partikel wie sie in ferromagnetisch funktionalisierten Flüssigkeiten, sog. Ferrofluiden, benutzt werden, teilweise bedeckt mit anionisch modifizierten Polymeren und/oder Copolymeren (d. h. polymeren Ionomeren) und/oder speziellen, maßgeschneiderten polymeren Ionomeren (kurz: polymeren Ionomeren) in Mischungen mit folgenden Komponenten:
60) prägeformte nackte, nanogroße Partikel des funktionalisierenden Materials und
61) polymere Ionomere.
2) Polymerisation von amino-substituierten oder thio-substituierten aromatischen oder heteroaromatischen Monomeren zur Erzeugung nanogroßer Partikel elektronisch leitfähiger Polymerer in Mischungen, die die folgenden Komponenten enthalten:
62) polare Flüssigkeiten,
63) polymere Ionomere,
64) (abhängig vom speziellen Fall) nicht-polare Flüssigkeiten und
65) geeignete Initiatoren/Oxidationsmittel.

3) Gründliches Vermischen der Materialien, die aus Schritt 1) und 2) resultieren um eine homogenes Material zu erzeugen.

Noch eine andere Methode zur Herstellung von verarbeitbaren, ferromagnetisch funktionalisierten elektronisch leitfähigen Polymermaterialien beinhaltet einen weiteren 3-Stufen-Prozeß:

Die vorliegende Erfindung betrifft auch die Herstellungsverfahren von Composites und/oder marktreifen Materialien, die verarbeitbare, reine oder funktionalisierte oder ferromagnetisch funktionalisierte elektronisch leitfähige Polymermaterialien und gewöhnliche Polymere oder Copolymere oder Mischungen verschiedener verträglicher, Polymerer oder Copolymerer enthalten. Diese Verfahren beinhalten im allgemeinen das einfache Mischen mit der Hand oder die Vermischung in einem Labormörser mit dem Ziel relativ homogene Compositematerialien oder marktreife Materialien zu erhalten. Es kann jedoch im Falle von marktreiten Produkten notwendig sein, den Mischungsprozeß unter strenger definierten Bedingungen durchzuführen, d. h. das Anwenden von allen polymer-typischen Verarbeitungsmethoden, die im Stand-der-Technik der Polymerverarbeitung inbegriffen sind, kann notwendig sein. Optional können in all diesen Präparationsmethoden auch noch Additive, die den resultierenden Materialien weitere spezielle Eigenschaften verleihen oder die bestimmte, erwünschte chemische und/oder physikalische Reaktionen in den resultierenden Materialien hervorrufen, benutzt werden.

Das Verhältnis der anionisch modifizierten Polymere und/oder Copolymere und/oder spezieller, maßgeschneiderter polymerer Ionomerer (kurz: polymere Ionomere) zu den nanogroßen <(ferromagnetisch) funktionalisierendes Material/elektronisch leitfähiges Polymermaterial< Kern-Hülle-Partikeln oder den nanogroßen Partikeln des (ferromagnetisch) funktionalisierenden Materials und/oder den nanogroßen Partikeln des elektronisch leitfähigen Materials kann in weiten Bereichen von 1 : 99 bis 99 : 1 Gewichtsanteilen variieren. Das genaue Verhältnis in einem speziellen Fall eines verarbeitbaren, reinen oder funktionalisierten oder ferromagnetisch funktionalisierten elektronisch leitfähigen Polymermaterials (kurz: verarbeitbares, leitfähiges Polymermaterial) ist jedoch durch zwei Bedingungen festgelegt:

72) Die polymeren Ionomere sollen die Kompatibilität der verarbeitbaren, leitfähigen Polymermaterialien mit gewöhnlichen Polymeren und/oder Copolymeren oder Mischungen aus verschiedenen kompatibelen Polymeren und/oder Copolymeren (kurz: gewöhnlichen Polymeren) sicherstellen. D.h. eine gewisse Mindestmenge an polymeren Ionomeren muß in den verarbeitbaren, leitfähigen Polymermaterialien vorhanden sein.
73) Die verarbeitbaren, leitfähigen Polymermaterialien sollen nicht notwendigerweise stabile kolloidale Dispersionen sein, wenn sie in flüssigen gewöhnlichen Polymeren redispergiert werden. D.h. die Oberflächenbedeckung der nanogroßen Partikel aus <(ferromagnetisch) funktionalisierendem Material/elektronisch leitfähigem Polymermaterial< oder (ferromagnetisch) funktionalisierendem Material und/oder elektronisch leitfähigem Material mit polymeren Ionomeren soll im allgemeinen nicht vollständig sein.

In jedem Fall kann die Menge an anionisch modifiziertem Polymer und/oder Copolymer und/oder spezieller, maßgeschneiderter polymerer Ionomerer (kurz: polymere Ionomere), die im Einzelfall am geeignetsten ist, auf der Grundlage der Durchmesser der nanogroßen Partikel, die in den verarbeitbaren, reinen oder funktionalisierten oder ferromagnetisch funktionalisierten elektronisch leitfähigen Polymermaterialien (kurz : verarbeitbare, leitfähige Polymermaterialien) vorhanden sind, der mittleren Oberfläche, die von einem Molekül der polymeren Ionomeren abgeschirmt wird, wenn sie mit den nanogroßen Partikeln, die in den verarbeitbaren, leitfähigen Polymermaterialien vorhanden sind, wechselwirken, der Dichte der nanogroßen Partikel, die in den verarbeitbaren, leitfähigen Polymermaterialien vorhanden sind, der Molekulargewichte der polymeren Ionomere und den Gewichtsanteilen der nanogroßen Partikel aus <(ferromagnetisch) funktionalisierendem Material/elektronisch leitfähigem Material< oder (ferromagnetisch) funktionalisierendem Material und/oder elektronisch leitfähigem Polymermaterial in den verarbeitbaren, leitfähigen Polymermaterialien abgeschätzt werden.

Die Mengen an anionisch modifizierten Polymeren und/oder Copolymeren und/oder speziellen, maßgeschneiderten polymeren Ionomeren, die in den Polymerisations reaktionsmischungen der amino-substituierten oder thio-substituierten aromatischen oder heteroaromatischen Monomere, und/oder den Reaktionsmischungen, in denen die nanogroßen Partikel der (ferromagnetisch) funktionalisierenden Materialien hergestellt werden, sind derart abgestimmt, daß die resultierenden verarbeitbaren, reinen oder funktionalisierten oder ferromagnetisch funktionalisierten elektronisch leitfähigen Polymermaterialien kompatibel mit gewöhnlichen Polymeren und/oder Copolymeren oder Mischungen von verträglichen Polymeren und/oder Copolymeren sind (siehe oben).

Die Initiatoren/Oxidationsmittel, die zur oxidativen Polymerisation der amino- substituierten oder thio-substituierten aromatischen oder heteroaromatischen, polymerisierbaren Monomere der vorliegenden Erfindung benutzt werden, müssen verträglich mit den anionisch modifizierten Polymeren und/oder Copolymeren und/oder speziellen, maßgeschneiderten polymeren Ionomeren (kurz: polymere Ionomere) und in der Lage zur oxidativen Polymerisation der amino-substituierten oder thio-substituierten aromatischen oder heteroaromatischen Monomere sein. Mit "kompatibel" ist dabei gemeint, daß die Kombination der Initiatoren/Oxidationsmittel mit den polymeren Ionomeren nicht zur Ausbildung signifikanter Mengen an unlöslichem Niederschlag in den Reaktionsmedien, in denen die Polymerisationsreaktionen durchgeführt werden, führt. Mit "signifikant" ist dabei gemeint, daß jegliche Menge an unlöslichem Niederschlag, der möglicherweise entsteht, leicht abfiltriert werden kann und nicht zu einer drastischen Veringerung der Menge an verarbeitbarem, reinem oder funktionalisiertem oder ferromagnetisch funktionalisiertem elektronisch leitfähigen Polymermaterial führt. Außerdem müssen die Initiatoren/Oxidationsmittel relativ milde Initiatoren/Oxidationsmittel sein, d. h. die Initiatoren/Oxidationsmittel dürfen die amino-substituierten oder thio-substituierten aromatischen oder heteroaromatischen Monomere nicht mit einer solchen Geschwindigkeit polymerisieren, bei der das resultierende elektronisch leitfähige Polymer ungeachtet der Präsenz an kompatibilisierend wirkenden polymeren Ionomeren ausfällt. Ammoniumperoxodisulfat und Azoisobuttersäurenitril sind die bevorzugten Initiatoren/Oxidationsmittel für die Kombination von Pyrrol, Anilin und Thiophen mit SO3-Gruppen enthaltenden polymeren Ionomeren. Weitere nutzbare Initiatoren/Oxidationsmittel für die Verwendung in der vorliegenden Erfindung sind Eisen(III)chlorid und Benzoylperoxid, allerdings abhängig von der Verträglichkeit mit den speziellen polymeren Ionomeren, die zur Kompatibilisierung mit gewöhnlichen Polymeren und/oder Copolymeren und/oder Mischungen verträglicher Polymerer und/oder Copolymerer verwendet werden.

Das molare Verhältnis zwischen den amino-substituierten oder thio-substituierten aromatischen oder heteroaromatischen polymerisierbaren Monomeren und den Initiatoren/Oxidationsmittel hängt von dem Oxidationsausmaß ab, das notwendig ist um die Polymerisation der amino-substituierten oder thio-substituierten aromatischen oder heteroaromatischen Monomere zu erreichen und für die definierte Überoxidation der entstehenden Polymere, so daß sie die maximale elektronische Leitfähigkeit aufweisen, notwendig ist. Im Falle der Polymerisation von Pyrrol mit Ammoniumperoxodisulfat ist das molare Monomer/Oxidationsmittel Verhältnis 1 : 1. 17(8), da jedes Pyrrolmonomer zweifach oxidiert werden muß um polymerisiert zu werden und ein weiterer Oxidationsschritt je drei Pyrrolmonomereinheiten notwendig ist um das Polypyrrol in den elektrisch leitfähigsten Zustand zu überführen. Im Falle der Polymerisation von Thiophen mittels Azoisobuttersäurenitril, ist das molare Monomer/Oxidationsmittel Verhältnis ebenfalls 1 : 1. 17(8). Im Falle der Polymerisation von Anilin mit Ammoniumperoxodisulfat ist das molare Monomer/Oxidationsmittel Verhältnis 1 : 1. Die Konzentration der Initiatoren/Oxidationsmittel in den Reaktionsmedien kann variieren. Im allgemeinen liegt die Initiator/Oxidationsmittel Konzentration zwischen 0.001 und 1 M. Bevorzugte molare Initiator/Oxidationsmittel Konzentrationen liegen zwischen 0.03 und 0.1 M.

Der pH-Wert der Reaktionsmedien für die Herstellung verarbeitbarer, reiner oder funktionalisierter oder ferromagnetisch funktionalisierter elektronisch leitfähiger Polymermaterialien (kurz : verarbeitbare, leitfähige Polymermaterialien) hängt vom speziellen Fall ab:

1) Im Falle der Präparation von verarbeitbaren leitfähigen Polymermaterialien über die Herstellung von nanogroßen Kern-Hülle-Partikeln, wobei der Kern im wesentlichen aus prägeformten nanogroßen Partikeln des (ferromagnetisch) funktionalisierenden Materials besteht, ist der pH-Wert meistens neutral oder leicht sauer. Allerdings tritt infolge der Polymerisation der amino-substituierten oder thio- substituierten aromatischen oder heteroaromatischen Monomeren eine beträchtliche Erniedrigung des pH-Wertes ein, die manchmal durch die Zugabe von adequaten alkalischen Lösungen ausgeglichen werden muß.
2) Im Falle der Präparation von verarbeitbaren, leitfähigen Polymermaterialien über das Mischen von prägeformten Materialien, bestehend aus nanogroßen Partikeln von (ferro-magnetisch) funktionalisierenden Materialien und kompatibilisierend wirkenden Mengen an anionisch modifizierten Polymeren und/oder Copolymeren und/oder speziellen, maßgeschneiderten polymeren Ionomeren (kurz: polymeren Ionomeren), und nanogroßen Partikeln von elektronisch leitfähigen Polymermaterialien und kompatibilisierend wirkenden Mengen an polymeren Ionomeren, sind die pH-Werte der einzelnen Präparationsschritte nicht kritisch, solange wie beide Komponenten des resultierenden verarbeitbaren, leitfähigen Polymermaterials chemisch stabil und/oder elektronisch leitfähig in dem gemeinsamen pH-Wert, der sich beim Mischen der Einzelkomponenten ergibt, sind.
3) Im Falle der Präparation von verarbeitbaren, leitfähigen Polymermaterialien über die Präzipitation von nanogroßen Partikeln der (ferromagnetisch) funktionalisierenden Materialien auf die Oberflächen von prägeformten [(optional) teilweise mit polymeren Ionomeren bedeckten] nanogroßen Partikeln von elektronisch leitfähigen Polymeren, hängen die pH-Werte der Reaktionsmedien wiederum von der physikalischen Stabilität des elektronisch leitfähigen Zustandes des elektronisch leitfähigen Polymers und der chemischen Stabilität der nanogroßen Partikel des (ferromagnetisch) funktionalisierenden Materials ab.
4) Im Falle der Präparation von reinen verarbeitbaren, leitfähigen Polymermaterialien, die nanogroße Partikel von elektronisch leitfähigen Polymeren und kompatibilisierend wirkenden Mengen an polymeren Ionomeren enthalten, ist der pH-Wert der einzelnen Präparations-schritte nicht kritisch solange wie das verarbeitbare, leitfähige Polymermaterial am Ende der Herstellung im elektronisch leitfähigen Zustand ist.

Die Reaktionsmedien können auch geeignete nicht-polare/unpolare organische Flüssigkeiten enthalten. Die Natur dieser organischen Flüssigkeiten hängt von der Natur der nicht-wasserlöslichen Teile der anionisch modifizierten Polymere und/oder Copolymere und/oder spezieller, maßgeschneiderter polymerer Ionomerer ab. Mit "geeignet" ist im Zusammenhang gemeint, daß diese organischen Flüssigkeiten unempfindlich gegen Oxidation sind, d. h. sie beeinflussen nicht die Menge an resultierendem verarbeitbarem, reinen oder funktionalisiertem oder ferromagnetisch funktionalisiertem elektronisch leitfähigem Polymermaterial (kurz verarbeitbares, leitfähiges Polymermaterial) und sind nicht beteiligt an der Polymerisationsreaktion der amino-substituierten oder thio-substitierten aromatischen oder heteroaromatischen Monomere, wodurch die elektronischen Leitfähigkeiten der resultierenden, leitfähigen Polymermaterialien verringert werden würden, und behindern nicht die Bildung der nanogroßen Partikel aus (ferromagnetisch) funktionalisierendem Material, wodurch die funktionalisierenden Eigenschaften der funktionalisierenden Materialien in den verarbeitbaren, leitfähigen Polymermaterialien beeinträchtigt werden würden. Geeignete nicht-polare/unpolare organische Flüssigkeiten sind Toluol, Ethylacetat und Chloroform.

Die Methoden zur Präparation von verarbeitbaren, reinen oder funktionalisierten oder ferromagnetisch funktionalisierten elektronisch leitfähigen Polymermaterialien und anionisch modifizierten Polymeren und/oder Copolymeren und/oder speziellen, maßgeschneiderten polymeren Ionomeren werden gelegentlich in sogenannten "Emulsionen" durchgeführt, die polare und nicht-polare/unpolare Flüssigkeiten enthalten. Mit "Emulsion" sind dabei im allgemeinen Mischungen von unmischbaren Flüssigkeiten gemeint, die durch sehr starkes Rühren quasi-emulgiert werden. Die Begriffe "nicht-polar/unpolar", wie sie in dieser Erfindung benutzt werden, beziehen sich auf Flüssigkeiten und gelartige Materialien, deren dielektrische Konstante kleiner als 2 ist.

Die Temperatur der verschiedenen Reaktionsmedien ist im allgemeinen Raumtemperatur, d. h. ca. 25°C, wenn gleich die Reaktionen auch bei höheren oder niedrigeren Temperaturen durchgeführt werden können, falls dieses erwünscht oder zweckmäßig ist. Die Wahl der Reaktionstemperatur kann auch von der Löslichkeit der Reaktanden und der Produkte bei einer bestimmten Temperatur abhängen.

Resultierend aus der Oxidation der amino-substituierten oder thio-substituierten aromatischen oder heteroaromatischen Monomere, z. B. Pyrrol, Anilin oder Thiophen, die zu elektronisch leitfähigem Polypyrrol, Polyanilin und Polythiophen führt, werden Dotierungsanionen, die sich aus den Oxidationsreaktionen ergeben, z. B. HSO₄⁻-Anionen im Falle, daß Ammoniumperoxodisulfat als Initiator/Oxidationsmittel benutzt wird, oder bereits im Reaktionsmedium vorhanden sind (z. B. Chlorid-Ionen im Falle von Chlorid-haltigen Reaktionsmischungen oder die anionisch modifizierten Polymere und/oder Copolymere und/oder spezielle, maßgeschneiderte polymere Ionomere) in den nanogroßen Partikeln des Polypyrrols, Polyanilins oder Polythiophens oder an den Oberflächen selbiger nanogroßer Partikel eingelagert/angelagert.

Am Ende der verschiedenen Synthesereaktionen werden die resultierenden nanogroßen Kern-Hülle-Partikel aus <(ferromagnetisch) funktionalisierendem Material/elektronisch leitfähigem Polymer< oder die nanogroßen Partikel aus (ferromagnetisch) funktionalisierendem Material, beide jeweils teilweise bedeckt mit adequaten anionisch modifizierten Polymeren und/oder Copolymeren und/oder speziellen, maßgeschneiderten polymeren Ionomeren (kurz: polymere Ionomere), und/oder die nanogroßen Partikel aus elektronisch leitfähigen Polymeren, ebenfalls teilweise bedeckt mit adequaten polymeren Ionomeren, von den jeweiligen Reaktionsmischungen durch Sedimentation und Dekantieren der überstehenden Flüssigphasen oder Ausfällen mit adequaten Flüssigkeiten und Sammeln in Trichtern abgetrennt. Nachdem die anfallenden pulverartigen Materialien mit adequaten Flüssigkeiten (im Trichter) gewaschen wurden, können sie mit den beabsichtigten Flüssigkeiten oder flüssigen Polymeren und/oder Copolymeren oder Mischungen von verschiedenen verträglichen Polymeren und/oder Copolymeren oder Polymerlösungen vermischt werden. Letzteres geschieht vorteilhaft durch Einrühren mit der Hand oder durch Einkneten in einem Labormörser, es können aber auch reproduzierbarere Mischverfahren, wie sie im Stand-der-Technik der Polymerverarbeitung enthalten sind, benutzt werden, um Materialien mit höheren Homogenitätsgraden zu erhalten. Es wurde festgestellt, daß nach der Auswahl des richtigen polymeren Ionomers keine Schwierigkeiten mehr auftreten, wenn das hergestellte verarbeitbare, reine oder funktionalisierte oder ferromagnetisch funktionalisierte elektronisch leitfähige Polymer in das beabsichtige gewöhnliche Polymermaterial eingearbeitet wird.

Die Begriffe "adequate Fällungsflüssigkeiten" und "adequate Waschflüssigkeiten" beinhalten, daß die Flüssigkeiten, die zum Ausfällen und Waschen der synthetisierten nanogroßen Kern-Hülle Partikel aus <(ferromagnetisch) funktionalisierendem Material/elektronisch leitfähigem Polymer< oder der nanogroßen Partikel aus (ferromagnetisch) funktionalisierendem Material, beide teilweise bedeckt mit adequaten anoinisch modifizierten Polymeren und/oder Copolymeren und/oder speziellen, maßgeschneiderten polymeren Ionomeren (kurz: polymere Ionomere), und/oder der nanogroßen Partikel von elektronisch leitfähigen Polymeren, ebenfalls teilweise bedeckt mit adequaten polymeren Ionomeren, benutzt werden, diese im Ganzen ausfällen oder waschen, d. h. ohne größere Teile der kompatibilisierend wirkenden polymeren Ionomeren von den nanogroßen Partikeln, die in den verschiedenartigen verarbeitbaren, reinen oder funktionalisierten oder ferromagnetisch funktionalisierten elektronisch leitfähigen Polymermaterialien (kurz: verarbeitbare, leitfähige Polymermaterialien) vorhanden sind, abzutrennen/abzuwaschen. Ebenfalls dürfen die verwendeten Fällungsflüssigkeiten und Waschflüssigkeiten die Inhaltsstoffe der verarbeitbaren, leitfähigen Polymermaterialien nicht durch chemische oder physikalische Angriffe zerstören, d. h. ihre Materialeigenschaften schädigen. Darüber hinaus müssen die verwendeten Waschflüssigkeiten in der Lage sein, die Nebenprodukte der Synthesereaktionen und die verbrauchten Initiatoren/Oxidationsmittel aus den synthetisierten verarbeitbaren, leitfähigen Polymermaterialien herauszuwaschen.

Pulverpresslinge, die aus den verarbeitbaren, reinen oder funktionalisierten oder ferromagnetisch funktionalisierten elektronisch leitfähigen Polymermaterialien hergestellt wurden, besitzen Feststoff-Gleichstromleitfähigkeiten zwischen 0.01 und 20 Siemens per Zentimeter (S/cm), diese Werte ungeachtet der Präsenz der kompatibilisierend wirkenden Mengen an anionisch modifizierten Polymeren und/oder Copolymeren und/oder spezieller, maßgeschneiderter polymerer Ionomerer. Die Vermischung der verarbeitbaren, reinen oder funktionalisierten oder ferromagnetisch funktionalisierten elektronisch leitfähigen Polymermaterialien mit gewöhnlichen Polymeren und/oder Copolymeren und/oder Mischungen verschiedener verträglicher Polymerer und/oder Copolymerer bedingt im allgemeinen, daß die resultierenden Materialien geringere Gleichstromleitfähigkeiten besitzen, d. h. Werte zwischen 10^-8 und 5 S/cm, abhängig vom speziellen Fall und der Mischtechnik, die verwendet wurde.

Die Menge an nanogroßen Partikeln aus (ferromagnetisch) funktionalisierendem Material in den verarbeitbaren, funktionalisierten oder ferromagnetisch funktionalisierten elektronisch leitfähigen Polymermaterialien (kurz: verarbeitbare, leitfähige Polymermaterialien) kann in weiten Grenzen von 1 bis 90 Gewichtsprozent der Gesamtmischung liegen. Sie ist beschränkt durch die Notwendigkeit, daß das elektronisch leitfähige Polymer in der Lage sein muß ein drei-dimensionales leitfähiges Netzwerk in den reinen, getrockneten Materialien erzeugen zu können und das diese Eigenschaft auch in die finalen Composites und marktreifen Produkte, die jeweils auch gewöhnliche Polymermaterialien enthalten, übertragen werden kann. Eine weitere Limitation ergibt sich aus der Tatsache, daß die verarbeitbaren, leitfähigen Polymermaterialien kompatibel mit gewöhnlichen Polymeren und/oder Copolymeren oder Mischungen von verschiedenen verträglichen Polymeren und/oder Copolymeren sein müssen in den am meisten bevorzugten verarbeitbaren leitfähigen Polymermaterialien liegt der Anteil des (ferromagnetisch) funktionalisierenden Materiats zwischen 5 und 60 Gewichtsprozent.

In den am meisten bevorzugten Präparationsmethoden für verarbeitbare, reine oder funktionalisierte oder ferromagnetisch funktionalisierte elektronisch leitfähige Polymermaterialien (kurz: verarbeitbare, leitfähige Polymermaterialien) der vorliegenden Erfindung werden die amino-substituierten oder thio-substituierten aromatischen oder heteroaromatischen Monomere zu folgenden Reaktionsmischungen zugegeben:

74) Einem organisch-basierenden Emulsion, die die anionisch modifizierten Polymere und/oder Copolymere und/oder spezielle, maßgeschneiderte polymere Ionomere (kurz polymer Ionomere) und einen kleinen Teil Wasser enthält, oder
75) einer geeigneten wäßrigen Lösung oder einer geeigneten organischen Lösung oder einer geeigneten organisch-basierenden oder wasser-basierenden Suspension, die die prägeformten nackten oder teilweise mit polymeren Ionomeren bedeckten nanogroßen Partikel des (ferro-magnetisch) funktionalisieredenden Materials enthalten.

Die Initiatoren/Oxidationsmittel werden zugegeben zu:

76) Einer geeigneten wäßrigen Lösung oder einer geeigneten organischen Lösung oder einer geeigneten organisch-basierenden oder wasser-basierenden Suspension, die die prägeformten nackten oder teilweise mit polymeren Ionomeren bedeckten nanogroßen Partikel des (ferro-magnetisch) funktionalisieredenden Materials enthalten, oder
77) einer wasser-basierenden "Emulsion" oder Lösung oder Suspension, die die polymeren Ionomeren enthalten.

Die resultierenden Mischungen 74)76) und 75)7f) werden bei Raumtemperatur, d. h. ca. 25°C, für angemessen lange Zeiträume gerührt, um die Polymerisationsreaktionen der amino-substituierten oder thio-substituierten aromatischen oder heteroaromatischen Monomere zu beenden. Zusätzlich zu den vorgenannten Inhaltsstoffen der Mischungen 74)76) und 75)77) können diese noch andere (optionale) Inhaltsstoffe enthalten, die gelöst oder nur suspendiert sind. Die Natur derartiger optionaler Zusatzstoffe variiert in weiten Grenzen und beeinhaltet alle die Materialien, die denjenigen bekannt sind, die sich mit Füllstoffen für Polymerpartikel auskennen. Der Gesamtanteil dieser anderen Materialien kann bis zu 98 Gewichtsprozent der Gesamtmischung betragen. Gewöhnlich werden für kommerziell interessante Produkte zusätzliche Inhaltsstoffe im Bereich von 2-90 Gewichtsprozent (des Endproduktes) verwendet. Am Ende der verschiedenen Synthesereaktionen werden die resultierenden verarbeitbaren, leitfähigen Polymermaterialien von ihren Synthesemischungen abgetrennt und gereinigt jeweils mit Mitteln, die denjenigen, die sich im Bereich der kolloidalen Dispersionen auskennen, bekannt sind.

Die vorliegende Erfindung wird in den nachfolgenden Beispielen detailliert beschrieben. Die Beispiel sind allerdings nur als illustrativ zu verstehen und nicht als Beschränkungen der Erfindung anzusehen, da eine Vielzahl von Modifikationen und Variationen für denjenigen offenkundig sein wird, der sich in der Materie auskennt.

Beispiel A Herstellung von anionisch modifiziertem Epoxydharz

30 g eines kommerziellen Epoxydharzes (Rütapox 0164 Typ; Bakelite) wurden in 300 ml Chloroform gelöst. Darauffolgend wurde vorgetrockneter Stickstoff angereichert mit Chlorsulfonsäuregas, durch die Epoxdharzlösung geleitet, wobei die Lösung magnetisch gerührt wurde (100 min^-1). Die Reaktion erfolgte bei Raumtemperatur, d. h. bei ca. 25°C, die Reaktionsdauer war 24 h. Am Ende der Chlorsulfonsäurebehandlung wurde die Reaktionslösung mit zusätzlichen 200 ml Chloroform verdünnt und mit 100 ml destilliertem Wasser (über 2 Tage) kontaktiert. Das resultierende Chlorsulfonsäure behandelte Epoxydharz wurde unmittelbar nach seiner Synthese zur Herstellung von verarbeitbaren, ferromagnetisch funktionalisierten elektronisch leitfähigen Polymermaterialien eingesetzt.

Beispiel B

Beispiel A wurde wiederholt, jedoch unter Verwendung von ungesättigtem Polyester (bereit-gestellt von NESTE Oy, Finnland).

Beispiel C

Beispiel A wurde wiederholt, jedoch unter Verwendung von kommerziell erhältlichem Silikonöl (Polydimethylsiloxan, hydroxyterminiert, Viskosität 20.000 cSt bei 25°C; Aldrich Chemicals).

Beispiel D

Beispiel A wurde wiederholt, jedoch unter Verwendung von kommerziellem Polybutadien (M.W. = 400.000 Typ; Aldrich Chemicals). Allerdings wurden nur 10 g des Polybutadiens in 300 ml Chloroform gelöst, da die Löslichkeit des Polybutadiens in Chloroform keine höheren Polybutadiengehalte zuließ.

Beispiel E

Beispiel A wurde wiederholt, jedoch unter Verwendung von kommerziellem Polypropylenglykol-bis-2-aminopropylether (M_η = 4.000 Typ, Aldrich Chemicals).

Beispiel F Herstellung von anionisch modifiziertem Polystyrol

10 g kommerzielles Polystyrol (PS 158 K Typ; BASF) wurden in 100 ml konzentrierter Schwefelsäure mittels eines Magnetrührers suspendiert (100 min^-1). Die Suspension wurde auf 70°C erwärmt und die Sulfonation für 3h durchgeführt. Anschließend wurde die Schwefelsäure dekantiert und die Polystyrolkugeln in einer Mischung aus 300 ml Toluol und 100 ml destilliertem Wasser gelöst. Abschließend wurde der pH-Wert der präparierten Emulsion mittels Zugabe von 6 N NaOH auf einen Wert von 7 erhöht. Das Schwefelsäure- behandelte Polystyrol wurde unmittelbar nach seiner Herstellung zur Synthese von verarbeitbarem, ferromagnetisch funktionalisiertem elektrisch leitfähigem Polymermaterial benutzt.

Beispiel G Herstellung von anionisch modifiziertem Dextran

10 g kommerziell erhältliches Dextran (M.W. = 77.000 Typ; SIGMA) wurden bei 60°C in 300 ml N,N-Dimethylformamid gelöst. Zu der magnetisch gerührten Suspension wurden 0.465 g Schwefeltrioxid gegeben. Die Sulfonierung wurde über 24 h durchgeführt. Danach wurde die Suspension auf Raumtemperatur, d. h. ca. 25 °C, abgekühlt und mit einem Überschuß an Aceton (51) ausgefällt. Nachdem das sulfonierte Dextran in einem Trichter gesammelt war, wurde es abschließend bei 70°C für 24 h in einem Vakuumtrockenschrank getrocknet.

Beispiel H

Herstellung von nanogroßen ferromagnetisch reagierenden Partikeln, d. h. Partikeln wie sie in (physiologisch verträglichen) ferromagnetisch funktionalisierten Flüssigkeiten, sog. Ferrofluiden, benutzt werden.

0.28 mol FeCl³*6H₂O und 0.165 mol FECl₂*4H₂O wurden in einem Liter destilliertem Wasser bei Raumtemperatur, d. h. ca. 25°C, gelöst. Während die resultierende Lösung magnetisch gerührt wurde (500 min^-1), wurde ihr pH-Wert durch tropfenweise Zugabe von 4 N NaOH auf einen Wert von pH = 10-11 erhöht. Nachdem die Herstellung der nanogroßen, kolloidal Partikel erreicht war, wurde der pH-Wert der Suspension wieder auf pH = 7 abgesenkt, was durch Dekantierungs- und Verdünnungszyklen mit destilliertem Wasser erreicht wurde.

Beispiel 1

Herstellung von nanogroßen ferromagnetisch reagierenden Partikeln, wie sie in neuartigen physiologisch verträglichen Ferrofluiden und in den meisten verarbeitbaren, ferromagnetisch funktionalisierten elektronisch leitfähigen Polymermaterialien der vorliegenden Erfindung benutzt werden 0.166 mol FeCl₃*6H₂O und 0.333 mol FeCl₂*4H₂O wurden in 2.5 Litern destilliertem Wasser gelöst. Während die resultierende Lösung mittels einer mechanischen Rührvorrichtung gerührt wurde (520 min^-1, wurde der pH-Wert der Lösung durch tropfenweise Zugabe von 6 N NaOH bei Raumtemperatur, d. h. bei ca. 25°C auf Werte zwischen 10 und 11 erhöht. Am Beginn der NaOH-Zugabe war die Zugabegeschwindigkeit 0.2 ml/min. Diese wurde für eine Stunde beibehalten, danach wurde sie allmählich auf Werte zwischen 1-3 ml/min erhöht. Die Gesamtmenge an notwendiger NaOH-Lösung wurde innerhalb von 2.5 h zugegeben. Nach Beendigung der NaOH-Zugabe wurde die resultierende Eisenoxid-Suspension für weitere 2 h gerührt. Schließlich wurde der pH-Wert der Suspension wieder auf einen neutralen Wert gesenkt, was durch Dekantierung und Verdünnen mit destilliertem Wasser geschah.

Angemerkt sei, daß die Zugabebedingungen, d. h. die Zugabegeschwindigkeiten u. a., einen großen Einfluß auf die Eigenschaften der resultierenden Niederschläge haben.

Beispiel 2

Herstellung eines maßgeschneiderten polymeren Ionomeren, daß Styrol-4-sulfonat und Ayrylamid Wiederholungseinheiten enthält.

Schritt 1 Synthese von oligomeren oder kurzkettigen polymeren Styrol-4-sulfonat Molekülen

25 g Styrol-4-sulfonat wurden in 400 ml destilliertem Wasser bei Raumtemperatur, d. h. ca. 25°C gelöst. Anschließend wurden 3.1 g Ammoniumperoxodisulfat in 100 ml destilliertem Wasser gelöst und danach in die Styrol-4-sulfonatlösung gegossen. Die resultierende Reaktionsmischung wurde magnetisch stark gerührt (300 min^-1) und ihre Temperatur auf 60-70°C erhöht. Die Polymerisation wurde über 24 h durchgeführt. Abschließend wird das Reaktionsprodukt mit einem Überschuß an Aceton ausgefällt, in einem Trichter gesammelt und bei Umgebungstemperatur über 4 Wochen getrocknet.

Schritt 2 Propf-Copolymerisation von Acrylamid auf die Styrol-4-sulfonat Moleküle aus Schritt 1

5g des oligomeren oder kurzkettigen Polyelektrolyten, das in Schritt 1 synthetisiert wurde, und 17.5 g Acrylamid wurden in 500 ml destilliertem Wasser gelöst. Anschließend wurden 4.99 g Ammoniumcer(IV)nitrat in 250 ml destilliertem Wasser gelöst und danach in die magnetisch stark gerührte (300 min^-1) Lösung des Acrylamids und der Styrol-4-sulfonat-Moleküle gegossen. Dann wurde die Reaktionstemperatur auf 60-70°C erhöht und die Polymerisationsreaktion über drei Stunden durchgeführt. Anschließend wurde das erzeugte Pfropf-copolymer (Polyacrylamid-Ketten wurden auf die Styrol-4-sulfonat-Moleküle aufgepfropft) mit einem Überschuß an Methanol ausgefällt, in einem Trichter gesammelt und schließlich im Vakuumtrockenschrank bei 70°C über 24 h getrocknet.

Beispiel 3

Herstellung eines maßgeschneiderten polymeren Ionomeren, das Styrol-4-sulfonat, Acrylamid und 2-Hydroxyethylmethacrylat als Wiederholungseinheiten enthält 10 g des oligomeren oder kurzkettigen polymeren Polyelektrolyten, das in Schritt 1 von Beispiel 2 dieser Erfindung hergestellt wurde, 29.4 g Acrylamid und 3.2 g 2- Hydroxy-ethylmethacrylate wurden in 500 ml destilliertem Wasser gelöst. Anschließend wurden 9.98 g Ammoniumcer(IV)nitrat in 250 ml destilliertem Wasser gelöst und in die magnetisch gerührte (300 min^-1) Lösung des Polyelektrolyten aus Schritt 1 von Beispiel 2 dieser Erfindung, des Acrylamids und des 2-Hydroxyethylmethacrylates gegossen. Anschließend wurde die resultierende Reaktionsmischung auf 60-70°C erhöht und die Polymerisation für drei Stunden durchgeführt. Am Ende dieser Zeit wurde das resultierende Pfropf-Copolymer mit einem Überschuß an Methanol gefällt, in einem Trichter gesammelt und schließlich im Vakuumtrockenschrank bei 70°C für 24 h getrocknet.

Beispiel 4

Beispiel 3 wurde wiederholt, jedoch unter Verwendung von 10 g Styrol-4-sulfonat Molekülen, wie sie aus Schritt 1 von Beispiel 2 dieser Erfindung resultieren, 31. 1 g Acrylamid und 11.51 ml einer 48 Gewichts-prozentigen Lösung von N-Hydroxymethyl-acrylamid in Wasser.

Beispiel 5

Herstellung eines verarbeitbaren, ferromagnetisch funktionalisierten elektronisch leitfähigen Polymermaterials, mit nanogroßen ferromagnetischen Partikeln, Polypyrrol und sulfoniertem Epoxydharz als Inhaltsstoffe Nanogroße ferromagnetisch reagierende Partikel wurden entsprechend der Präparationsmethodik aus Beispiel H der vorliegenden Erfindung hergestellt, wobei ein Volumen von 2.5 l für die Ausgangslösung der Eisenchloridlösung benutzt wurde. Sulfoniertes Epoxydharz wurde entsprechend der Methodik aus Beispiel A der vorliegenden Erfindung hergestellt. Im Anschluß an die Herstellung der nanogroßen ferromagnetisch reagierenden Partikel wurde das Volumen der neutralisierten Reaktionsphase auf 1.5 l reduziert. Die verbleibende Suspension wurde mit einer mechanischen Rührvorrichtung stark gerührt (300 min^-1) und zu dieser Suspension wurden 38.6 g Ammoniumperoxodisulfat, gelöst in 200 ml destilliertem Wasser, gegossen. Dann wurden 10 ml Pyrrol in die Lösung des sulfonierten Epoxydharzes gegossen. Darauffolgend wurden die wasser-basierende Suspension, die das Oxidationsmittel enthielt, und die organische Lösung, die das Pyrrol enthielt, miteinander kontaktiert, d. h. die letztere wurde in die erstere gegossen, wobei weiter stark gerührt wurde (520 min^-1). Nach der Kontaktierung der beiden Reaktionskomponenten begann die Polymerisation des Pyrrols augenblicklich und schritt rapide voran, d. h. nach ca. 15 min war sie bereits fast vollständig beendet. Der Abnahme des pH-Wertes infolge der Pyrrolpolymerisation wurde durch Zutropfen von ca. 40 ml 6 N NaOH zu der Polymerisationmischung entgegengewirkt. Die Polymerisation wurde bei Raumtemperatur, d. h. ca. 25°C, für 6 h durchgeführt. Am Ende der Polymersation wurde es dem Reaktionsprodukt erlaubt sich am Boden des Reaktionsgefäßes abzusetzen (2 h). Der Flüssigkeitsüberstand wurde anschließend mit einer Pipette abgenommen und das verbleibende gel-artige Reaktionsprodukt mit einem Überschuß an Methanol ausgefällt. Anschließend wurde das gefällte Reaktionsprodukt in einem Trichter gesammelt und mit einem zusätzlichen Liter an Methanol gewaschen. Schließlich wurde das resultierende ferromagnetisch funktionalisierte Polypyrrol Material, das immer noch ein wenig Methanol enthielt, in eine Glasflasche umgefüllt. Die Gleichstromleitfähigkeit von dem getrockneten Material (gemessen an einem Pulverpreßling) betrug 2.5 S/cm.

Beispiel 6

Beispiel 5 wurde wiederholt, jedoch unter Verwendung der nanogroßen ferromagnetisch reagierenden Partikel, die in Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung hergestellt wurden. Die Gleichstromleitfähigkeit des getrockneten Materials wurde zu 1.5 S/cm bestimmt.

Beispiel 7

Beispiel 6 wurde wiederholt, jedoch unter Verwendung des ungesättigten Polyesterharzes, das in Beispiel B der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde. Die Gleichstromleitfähigkeit des getrockneten Materials wurde zu 10 S/cm bestimmt.

Beispiel 8

Beispiel 6 wurde wiederholt, jedoch unter Verwendung von sulfoniertem Silikonöl, das entsprechend von Beispiel C der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde.

Beispiel 9

Beispiel 6 wurde wiederholt, jedoch unter Verwendung von sulfoniertem Polybutadien, das entsprechend Beispiel D der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde. Die Gleichstromleitfähigkeit des getrockneten Materials wurde zu 0.5 S/cm bestimmt.

Beispiel 10

Beispiel 6 wurde wiederholt, jedoch unter Verwendung von sulfoniertem Polystyrol, wie es in Beispiel F der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde, und unter Benutzung von Toluol anstelle von Chloroform für die Auflösung des sulfonierten Polystyrols. Am Ende der Synthesereaktion wurde das Reaktionsprodukt mit n-Hexan gefällt, in einem Trichter gesammelt und schließlich bei 70°C im Vakuumtrockenschrank für 2 h getrocknet. Als Reaktionsprodukt wurde ein pulverförmiges verarbeitbares, ferromagnetisch funktionalisiertes Polypyrrol Material erhalten. Die Gleichstromleitfähigkeit des Materials wurde zu 6.8 S/cm bestimmt.

Beispiel 11

Beispiel 6 wurde wiederholt, jedoch unter Verwendung von sulfoniertem Polypropylenglykol-bis-2-aminopropylether, wie es in Beispiel E der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde. Am Ende der Synthesereaktion wurde es dem Reaktionsprodukt erlaubt sich am Boden des Reaktionsgefäßes zu sammeln (2 Tage). Anschließend wurde der größte Teil des Flüssigkeitsüberstandes mit einer Pipette abgenommen. Dann wurde das Reaktionsprodukt mit einem Überschuß an Methanol gefällt und in einem Trichter gesammelt. Anschließend wurde der gesammelte Niederschlag mit einem Liter 1,3-Propandiol gewaschen. Darauf folgend wurde der gewaschene Niederschlag wieder in 300 ml Chloroform redispergiert und mittels azeotroper Trocknung von noch vorhandenem Wasser befreit. Schließlich wurde das Reaktionsprodukt abermals in einem Trichter gesammelt; es ergab sich ein pulverartiges verarbeitbares, ferromagnetisch funktionalisiertes Polypyrrol Material, daß noch ein wenig Chloroform enthielt. Die Gleichstromleitfähigkeit des getrockneten Materials wurde zu 5 S/cm bestimmt.

Beispiel 12

Herstellung von verarbeitbarem, ferromagnetisch funktionalisiertem elektronisch leitfähigem Polymermaterial, das nanogroße ferromagnetisch reagierende Partikel, Polythiophen und sulfoniertes Polypropylenglykol-bis-2-aminopropylether enthält Nanogroße ferromagnetisch reagierende Partikel wurden entsprechend Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung hergestellt. Nachdem sich die ferromagnetisch reagierenden Partikel am Boden des Reaktionsgefäßes abgesetzt hatten (nach einem Tag) wurde der Flüssigkeitsüberstand, der bereits neutralisiert war, auf ein Volumen von 400 ml reduziert. Anschließend wurde ein Liter Chloroform unter starken Rühren (300 min^-1) zu der resultierenden Suspension gegossen. Dann wurden 24.02 g Azoisobuttersäurenitril, gelöst in 600 ml Chloroform, ebenfalls zu der Suspension gegossen. Anschließend wurden 10 ml Thiophen zu der Emulsion von sulfoniertem Polypropylenglykol-bis-2-aminopropylether, wie es aus Beispiel E der vorliegenden Erfindung resultiert, gegossen. Die Thiophenmischung wurde dann unter starkem Rühren (520 min^-1 mit einem mechanischen Rührwerk) in die Suspension der ferromagnetisch reagierenden Partikel gegossen. Als Folge der Kontaktierung der beiden Mischungen begann die Polymerisation des Thiophens, die mit einer starken Abnahme des pH-Wertes der wäßrigen Komponente des Reaktionsmediums begleitet war. Diese Erniedrigung des pH-Wertes wurde durch tropfenweise Zugabe von ca. 40 ml 6 N NaOH neutralisiert. Die Polymerisationsreaktion wurde für 24 h bei 35°C durchgeführt. Anschließend wurde das resultierende, ferromagnetsich funktionalisierte Polythiophen Material von der Reaktionsmischung abgetrennt, wobei die Verfahrensweise von Beispiel 11 der vorliegenden Erfindung benutzt wurde. Das getrocknete Material hatte eine Gleichstromleitfähigkeit (Pulverpressling) von 15 S/cm.

Beispiel 13

Beispiel 12 wurde wiederholt, jedoch unter Verwendung des sulfonierten Epoxydharzes, wie es aus Beispiel A der vorliegenden Erfindung hervorgeht, und unter Benutzung des Aufarbeitungsschemas, wie es in den Beispielen 5-9 der vorliegenden Erfindung benutzt wurde. Die Gleichstromleitfähigkeit des getrockneten Materials (Pulverpressling) wurde zu 8 S/cm bestimmt.

Beispiel 14

Herstellung eines wasser-basierenden verarbeitbaren, ferromagnetisch funktionalisierten elektronisch leitfähigen Polymermaterials, das nanogroße ferromagnetisch reagierende Partikel, Polypyrrol und das maßgeschneiderte polymere Ionomere, wie es aus Beispiel 3 der vorliegenden Erfindung hervorgeht, enthält.

Nanogroße ferromagnetisch reagierende Partikel wurden entsprechend Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung hergestellt. Nachdem das resultierende ferromagnetisch reagierende Material neutralisiert war, wurde ihm erlaubt sich am Boden des Reaktionsgefäßes abzusetzten (1 Tag), das Volumen des Flüssigkeitsüberstandes wurde auf 1 l verringert. 30 g des maßgeschneiderten polymeren Ionomeren, wie es in Beispiel 3 der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde, wurden in 1.3 l destilliertem Wasser dispergiert. Außerdem wurden 38.6 g Ammoniumperoxodisulfat in 200 ml destilliertem Wasser gelöst. Dann wurden 10 ml Pyrrol zu der stark gerührten Suspension (300 min^-1 mit einem mechanischen Rührwerk) der ferromagnetisch reagierenden Partikel gegossen. Darauffolgend wurde die Peroxidlösung zu der Dispersion des maßgeschneiderten polymeren Ionomeren gegossen, wobei mittels eines Magnetrührers stark gerührt wurde (200 min^-1). Anschließend wurde die Dispersion des maßgeschneiderten polymeren Ionomeren in die Suspension der ferromagnetisch reagierenden Partikel gegossen. Die Rührgeschwindigkeit für die resultierende Suspension wurde auf 500 min^-1 erhöht. Als Folge der Kontaktierung der Dispersion, die das Oxidationsmittel enthielt, und der Suspension, die das Pyrrol Monomer enthielt, setzte die Polymerisation des Pyrrols unmittelbar ein. Letzteres führte zu einer starken Abnahme des pH-Wertes des Reaktionsmediums, die durch tropfenweise Zugabe von ca. 40 ml 6 N NaOH neutralisiert wurde. Die Polymerisationsreaktion wurde bei Raumtemperatur, d. h. ca. 25°C über 24 h durchgeführt. Am Ende der Polypyrrol Synthese wurde das Reaktionsprodukt mit einem Überschuß an Methanol gefällt, in einem Trichter gesammelt und abermals mit einem Überschuß an Methanol (2 l) gewaschen. Das resultierende verarbeitbare, ferromagnetisch funktionalisierte Polypyrrol Material wurde, immer noch ein wenig Methanol enthaltend, in 190 ml destilliertem Wasser redispergiert. Die Gleichstromleitfähigkeit des getrockneten Materials (Pulverpressling) wurde zu 1.2 S/cm bestimmt.

Beispiel 15

Beispiel 14 wurde wiederholt, jedoch unter Verwendung des maßgeschneiderten polymeren Ionomeren, wie es sich aus Beispiel 2 der vorliegenden Erfindung ergibt. Die Gleichstromleitfähigkeit des getrockneten Materials wurde zu 0.8 S/cm bestimmt.

Beispiel 16

Beispiel 14 wurde wiederholt, jedoch unter Verwendung des maßgeschneiderten polymeren Ionomeren, das sich aus Beispiel 4 der vorliegenden Erfindung ergibt. Die Gleichstromleitfähigkeit des getrockneten Materials wurde zu 4.3 S/cm bestimmt.

Beispiel 17

Herstellung eines verarbeitbaren, ferromagnetisch funktionalisierten elektronisch leitfähigen Polymermaterials, das nanogroße ferromagnetisch reagierende Partikel, die mit anionisch modifiziertem Polymer, wie es sich aus Beispiel C der vorliegenden Erfindung ergibt, kompatibilisiert sind, und nanogroßen Partikeln von elektronisch leitfähigem Polyanilin, ebenfalls kompatibilisiert mit demselben anionisch modifizierten Polymer, enthält.

Schritt 1 Herstellung der kompatibilisierten ferromagnetisch reagierenden Partikel

Nanogroße ferromagnetisch reagierende Partikel wurden entsprechend von Beispiel der vorliegenden Erfindung hergestellt. Nach ihrer Synthese und Neutralisation des Reaktionsmediums, wurde das letztgenannte auf ein Volumen von 1.5 l reduziert. Dann wurden 20 g des anionisch modifizierten Silikonöls, hergestellt entsprechend von Beispiel C der vorliegenden Erfindung (gelöst in 900 ml Chloroform und kontaktiert mit 100 ml destilliertem Wasser), langsam innerhalb von 1.5 h zu der stark mechanisch gerührten (520 min^-1) Suspension der nanogroßen ferromagnetisch reagierenden Partikel gegossen. Im Anschluß daran wurde die Reaktionsmischung noch weitere 2 h gerührt. Anschließend wurde es dem Reaktionsprodukt erlaubt sich am Boden des Reaktionsgefäßes abzusetzen, der Flüssigkeitsüberstand wurde mit einer Pipette abgenommen, das Reaktionsprodukt, gefällt, im Trichter gesammelt und gewaschen, wobei als Fällungs- und Waschflüssigkeit Methanol (5 l) benutzt wurden. Schließlich wurde das Reaktionsprodukt, das immer noch ein wenig Methanol enthielt, in eine Glasflasche gefüllt.

Schritt 2 Präparation von kompatibilisiertem elektronisch leitfähigem Polyanilin

10 ml Anilin wurden in einer Mischung aus 1.4 l destilliertem Wasser, 900 ml Chloroform, 20 g anionisch modifiziertem Silikonöl, das entsprechend Beispile C dieser Erfindung hergestellt wurde, und 120 g ± Camphor-10-Sulfonsäure gelöst, zu dieser Mischung, die mechanisch stark gerührt wurde (520 min^-1), wurden 25.15 g Ammoniumperoxodisulfat, gelöst in 200 ml destilliertem Wasser, gegossen. Die Polymerisation des Anilins wurde über 3 h bei Raumtemperatur, d. h. ca. 25°C, durchgeführt. Anschließend wurde das Reaktionsprodukt ausgefällt, im Trichter gesammelt und gewaschen, wobei als Fällungs- und Waschflüssigkeit Methanol (51) verwendet wurden. Schließlich wurde das Reaktionsprodukt (das immer noch ein wenig Methanol enthielt) zu dem ferromagnetischen Material gegeben, das in Schritt 1 hergestellt wurde. Die Gleichstromleitfähigkeit des homogenisierten, getrockneten Materials (Pulverpressling) wurde zu 6.7 S/cm bestimmt.

Beispiel 18

Herstellung eines wasser-basierenden verarbeitbaren, ferromagnetisch funktionalisierten elektronisch leitfähigen Polymermaterials, das ferromagnetisch reagierende Partikel, kompatibilisiert mit dem maßgeschneiderten polymeren Ionomer, wie es sich aus Beispiel 3 der vorliegenden Erfindung ergibt, und nanogroße elektronisch leitfähige Polypyrrol Partikel, ebenfalls mit demselben maßgeschneiderten polymeren Ionomeren kompatibilisiert, enthält.

Schritt 1 Herstellung von kompatibilisierten ferromagnetisch reagierenden Partikeln

Nanogroße ferromagnetisch reagierende Partikel wurden entsprechend von Beispiel der vorliegenden Erfindung hergestellt. Nach ihrer Synthese und Neutralisation wurde das Volumen des Reaktionsmediums auf einen Liter verringert. Anschließend wurden 29 g des maßgeschneiderten polymeren Ionomers, das entsprechend von Beispiel 3 der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde, in 1.5 l destilliertem Wasser dispergiert und darauffolgend innerhalb von 2 h langsam zu der Suspension der ferromagnetischen Partikel gegossen, wobei die Suspension mechanisch stark gerührt (520 min^-1) wurde. Nach Beendigung der Addition des maßgeschneiderten polymeren Ionomers wurde die resultierende Reaktionsmischung noch weitere 22 h gerührt. Anschließend wurde das Reaktionsprodukt gefällt, im Trichter gesammelt und gewaschen, wobei als Fällungs- und Waschflüssigkeit Methanol (51) benutzt wurde. Schließlich wurde das Reaktionsprodukt (das immer noch ein wenig Methanol enthielt) in 50 ml destilliertem Wasser redispergiert.

Schritt 2 Herstellung von kompatibilisierten elektronisch leitfähigem Polypyrrol

10 ml Pyrrol wurden in 1.1 l destilliertem Wasser mechanisch emulgiert. 38.6 g Ammoniumperoxodisulfat wurden in 200 ml destilliertem Wasser gelöst. Die Peroxidlösung wurde dann in 1.2 l destilliertes Wasser, das zusätzlich 20 g des maßgeschneiderten polymeren Ionomeren aus Beispiel 3 der vorliegenden Erfindung enthielt, gegossen. Dann wurde die Pyrrol Emulsion mit der Oxidantlösung kontaktiert, wobei die letztere in die erstere gegossen wurde. Der Mischungsprozeß wurde unter starker mechanischer Rührung (520 min^-1) durchgeführt. Die Pyrrolpolymerisation wurde für 24 h bei Raumtemperatur, d. h. ca. 25°C, durchgeführt. Anschließend wurde das Reaktionsprodukt gefällt, im Trichter gesammelt und gewaschen, wobei als Fällungs- und Waschflüssigkeit Methanol (51) benutzt wurde. Schließlich wurde der resultierende Polypyrrol/polymeres Ionomer Komplex mit dem ferromagnetischen Material aus Schritt 1 vermischt, wobei noch zusätzlich 50 ml destilliertes Wasser zugegeben wurden. Die Gleichstromleitfähigkeit des resultierenden Materials (Pulverpressling) wurde bei 3 S/cm gefunden.

Beispiel 19

Herstellung von verarbeitbarem, ferromagnetisch funktionalisiertem elektronisch leitfähigem Polymermaterial, das Kern-Hülle-Partikel, bestehend aus einem elektronisch leitfähigem Kernmaterial, das teilweise mit maßgeschneidertem polymeren Ionomeren, wie es sich aus Beispiel 3 der vorliegenden Erfindung ergibt, bedeckt ist, und einem ferromagnetisch reagierendem Hülle-Material, das entsprechend von Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde, enthält Elektronisch leitfähiges Polypyrrol wurde entsprechend von Schritt 2 von Beispiel 18 der vorliegenden Erfindung hergestellt. Am Ende der Synthese wurde es dem Reaktionsprodukt erlaubt sich am Boden des Reaktionsgefäßes abzusetzen (2 Tage). Anschließend wurde der Flüssigkeitsüberstand mehrmals abgenommen bis sich eine neutraler pH-Wert eingestellt hatte. Das finale Volumen diese Verdünnungsprozesses war 21. Zu der resultierenden Dispersion wurden 0.166 mol FeCl₃*6H₂O und 0.333 mol FeCl₂*4H₂O, gelöst in 0.5 l destilliertem Wasser, gegossen. Während heftiger mechanischer Rührung (520 min^-1), wurde der pH- Wert dieser Dispersion langsam auf einen Wert zwischen 9 und 10 erhöht, was mittels 6 N NaOH geschah. Die Additionsraten der alkalischen Lösung waren die gleichen, wie sie in Beispiel 1 dieser Erfindung beschrieben sind, mit der Ausnahme, daß am Anfang der Addition eine Zutropfrate von ca. 1 ml/min benutzt wurde. Nach Beendigung der Zugabe der Natriumhydroxidlösung wurde die Dispersion noch weitere 2 h bei Raumtemperatur, d. h. ca.25 °C gerührt. Anschließend wurde es dem Reaktionsprodukt erlaubt sich am Boden des Reaktionsgefäßes abzusetzen, gefolgt vom mehrfachen Austausch des Flüssigkeitsüberstandes mit destilliertem Wasser bis eine neutraler pH-Wert erreicht wurde. Darauf folgend, wurde das Reaktionsvoltimen auf 1.3 l eingeengt und 10 g des polymeren Ionomeren, das in Beispiel 3 der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde und in 1 l destilliertem Wasser dispergiert war, in mehreren Portionen innerhalb von 1 h zu der mechanisch stark gerührten (520 min^-1) Restdispersion aus elektronisch leitfähigem Polypyrrol/Eisenoxid Hybrid-Partikeln gegossen. Anschließend wurde die Dispersion noch für weitere 22 h bei Raumtemperatur gerührt. Danach wurde das Reaktionsprodukt gefällt, im Trichter gesammelt und gewaschen, wobei als Fällungs- und Waschflüssigkeit Methanol (5 l) benutzt wurde. Schließlich wurde der Filterkeks in 100 ml destilliertem Wasser redispergiert. Die Gleichstromleitfähigkeit des getrockneten Materials (Pulverpressling) wurde zu 0.2 S/cm bestimmt.

Beispiel 20

Herstellung von marktreifen Materialien, die verarbeitbares, ferromagnetisch funktionalisiert es elektronisch leitfähiges Polypyrrol, kompatibilisiert mit sulfoniertem Epoxydharz, kommerzielles Epoxydharz, Härter und Beschleuniger enthalten.

1.5 g des verarbeitbaren, ferromagnetisch funktionalisierten elektronisch leitfähigen Polypyrrolmaterials, das sich aus Beispiel 5 der vorliegenden Erfindung ergibt, wurde mit 0.5g Epoxydharz (M.W. = 374 Typ; Aldrich Chemicals) und 0.5 g CAPCURE 3-800 (HENKEL) in einem Labormörser gemischt. Nachdem die Mischung gründlich homogenisiert war, wurden 0.25 g Beschleuniger (DMP 30; Bakelite) eingemischt. Anschließend wurde die Härtungsmasse in eine quadratische (10 mm Kantenlänge, 3 mm tief) Gießform eingefüllt und auf Glasplatten aufgestrichen. Nach der Härtungsreaktion wurden auf diese Weise (schwarze) Formteile und Beschichtungen aus vernetztem Epoxydharz, die eindeutig ferromagnetisch sind (getestet mit einem permanenten tragbaren Labormagneten). Die Gleichstromleitfähigkeit der Materialien wurde im antistatischen Bereich zwischen 5*10^-8 und 5*10^-6 S/cm gefunden.

Beispiel 21

Beispiel 20 wurde wiederholt, jedoch unter Verwendung des verarbeitbaren ferromagnetisch funktionalisierten elektronisch leitfähigen Polymermaterials, das aus Beispiel 7 der vorliegenden Erfindung resultiert, und unter Verwendung von kommerziellem ungesättigtem Polyester, d. h. eine Lösung von ungesättigtem Polyester in Styrol (60/40 Gewichtsprozent), wie sie von der NESTE Oy, Finland als K330 Type vertrieben wird. Ungefähr 4 g des verarbeitbaren, ferromagnetisch funktionalisierten elektronisch leitfähigen Polypyrrolmaterials und 20 ml der Mischung aus ungesättigtem Polyester und Styrol wurden in einer Glasflasche mittels Handrühren homogenisiert. Es wurden keine Versuche unternommen die Härtung des resultierenden Materials zu erreichen.

Beispiel 22

Beispiel 20 wurde wiederholt, jedoch unter Verwendung des verarbeitbaren ferromagnetisch funktionalisierten elektronisch leitfähigen Polypyrrolmaterials, das aus Beispiel 8 der vorliegenden Erfindung resultiert, und unter Benutzung von kommerziellem Silikonöl (DOW 245; DOW CORNING). Ungefähr 20 g des verarbeitbaren, ferromagnetisch funktionalisierten Polypyrrol/sulfoniertes Silikonöl Materials wurden in 50 ml des kommerziellen Silikonöls mit einem Glasstab eingerührt. Das resultierende Material stellt ein elektronisch leitfähiges Silikonöl dar. Die intrinsischen ferromagnetischen und elektrischen Kennwerte dieses Materials sind nicht bestimmt worden, allerdings wurde in einem qualitativen Experiment, in dem das elektrorheologische Verhalten untersucht wurde, eindeutig gezeigt daß dieses Composite Material unter den angewandten Bedingungen elektrisch leitfähig war.

Beispiel 23

Beispiel 22 wurde wiederholt, jedoch unter Verwendung des verarbeitbaren ferromagnetisch funktionalisierten, elektronisch leitfähigen Polyanilin Materials, das aus Beispiel 17 der vorliegenden Erfindung hervorgeht.

Beispiel 24

Beispiel 20 wurde wiederholt, jedoch unter Verwendung des verarbeitbaren ferromagnetisch funktionalisierten elektronisch leitfähigen Polymermaterials, das aus Beispiel 9 der vorliegenden Erfindung hervorgeht, und unter Anwendung einer 60 g/l Lösung von kommerziellem Polybutadien (M.W. = 400.000 Typ; Aldrich Chemicals) in Chloroform. Ungefähr 15 g des verarbeitbaren ferromagnetisch funktionalisierten Materials wurden in 50 ml der Polybutadienlösung mittels Handrührung redispergiert. Das resultierende Material konnte zur Herstellung von ferromagnetisch reagierenden Beschichtungen auf Glasplatten, die Gleichstromleitfähigkeiten zwischen 10^-4-10^-3 S/cm besitzen, benutzt werden. Außerdem können die so erhaltenen Beschichtungen durch Exposition in eine 2-4 Volumen-prozentige Lösung von Dischwefeldichloid in Benzin vernetzt werden.

Beispiel 25

Beispiel 20 wurde wiederholt, jedoch unter Verwendung des verarbeitbaren ferromagnetisch funktionalisierten elektronisch leitfähigen Polymermaterials, das aus Beispiel 11 der vorliegenden Erfindung hervorgeht, und unter Benutzung eines kommerziellen Polyethylenglykols (M.W. = 400 Typ; Aldrich Chemicals). Ungefähr 20 g des verarbeitbaren ferromagnetisch funktionalisierten, elektronisch leitfähigen Polymermaterials wurden in einem Labormörser in 50 ml Polyethylenglykol eingemischt. Das resultierende Material kann zur Herstellung von elektrisch leitfähigen und ferromagnetisch reagierenden Polyurethan-Klumpen benutzt werden, wenn sie mit Desmodur R (Bayer), einem typischen Vernetzungsreagenz für Polyurethanharze, kontaktiert werden. Auf diese Art und Weise wurden 20 g der obigen Mischung mit 12 g Desmodur R im Labormörser vermischt und gehärtet. Bei einer Messung des elektrischen Widerstands mit einem tragbaren Ohm-Meter zeigten die resultierenden Polyurethan-Klumpen einen Widerstand von 5-10 M.

Beispiel 26

Beispiel 25 wurde wiederholt, jedoch unter Verwendung des verarbeitbaren ferromagnetisch funktionalisierten elektronisch leitfähigen Polythiophenmaterials, das sich aus Beispiel 12 der vorliegenden Erfindung ergibt.

Beispiel 27

Beispiel 20 wurde wiederholt, jedoch unter Verwendung des verarbeitbaren ferromagnetisch funktionalisierten Polypyrrolmaterials, das sich aus Beispiel 14 der vorliegenden Erfindung ergibt, und wasser-löslicher Acrylfarbe (DULUX Wohnraum-Farbe, ICI). Ungefähr 2 g des ferromagnetisch funktionalisierten Polypyrrols wurden in 20 ml der DULUX Farbe mittels Handrührung eingemischt. Die Auftragung der resultierenden Mischung auf Glasplatten mittels eines Pinsels ergibt mittel- bis dunkelgraue elektrisch leitfähige und ferromagnetisch reagierende und (nach der Trocknung) wasserunlösliche Beschichtungen. Die Gleichstromleitfähigkeiten der Beschichtungen wurden zwischen 10^-4-10^-3 S/cm gefunden.

Beispiel 28

Beispiel 27 wurde wiederholt, jedoch unter Verwendung einer anderen wasser- basierenden Acrylwandfarbe ("Streich mit" Acrylfassadenfarbe, FHG Münster). Die Gleichstromleit-fähigkeit von resultierenden Anstrichen war identisch mit jenen, die in Beispiel 27 gefunden wurden.

Beispiel 29

Beispiel 27 wurde wiederholt, jedoch unter Verwendung des verarbeitbaren ferromagnetisch funktionalisierten Polypyrrol Materials, das aus Beispiel 15 der vorliegenden Erfindung hervorging. Dabei wurden 1.2 g des verarbeitbaren ferromagnetisch funktionalisierten Polypyrrol Materials zu ca. 30 ml der Farbe gemischt. Die Gleichstromleitfähigkeit von resultierenden Anstrichen wurde im Bereich von 10^-6-10^-5 S/cm gefunden.

Beispiel 30

Beispiel 27 wurde wiederholt, jedoch unter Verwendung des verarbeitbaren ferromagnetisch funktionalisierten elektronisch leitfähigen Polypyrrol Materials, das aus Beispiel 16 der vorliegenden Erfindung hervorging. Es wurden ca. 1.5 g des verarbeitbaren ferromagnetisch funktionalisierten Polypyrrol Materials zu ca. 25 ml der Acrylfarbe gegeben. Die Gleichstromleitfähigkeit von resultierenden Anstrichen wurde bei 10^-4 S/cm gefunden.

Beispiel 31

Beispiel 28 wurde wiederholt, jedoch unter Verwendung des verarbeitbaren ferromagnetisch funktionalisierten, elektronisch leitfähigen Polypyrrol Materials, das aus Beispiel 16 der vorliegenden Erfindung hervorging. Die Gleichstromleitfähigkeit von resultierenden Anstrichen lag zwischen 10^-4 und 10^-3 S/cm.

Beispiel 32

Beispiel 28 wurde wiederholt, jedoch unter Verwendung des verarbeitbaren ferromagnetisch funktionalisierten elektronisch leitfähigen Polymermaterials, das aus Beispiel 18 der vorliegenden Erfindung hervorging. Die resultierenden Materialien waren genauso elektrisch leitfähig, wie jene aus Beispiel 28.

Beispiel 33

Beispiel 32 wurde wiederholt, jedoch unter Verwendung des verarbeitbaren ferromagnetisch funktionalisierten elektronisch leitfähigen Polymermaterials, das aus Beispiel 19 der vorliegenden Erfindung hervorging. Die resultierenden Composite Materialien waren genauso leitfähig, wie jene in Beispiel 28.

Beispiel 34

Herstellung eines reinen verarbeitbaren elektronisch leitfähigen Polypyrrol Materials Schritt 2 von Beispiel 18 der vorliegenden Erfindung wurde wiederholt um das gewünschte verarbeitbare elektronisch leitfähige Polypyrrol Material zu erhalten. Allerdings wurden einige kleinere Variationen, was die Reaktionsmischung anbelangt vorgenommen. 10 ml Pyrrol wurden in 0.75 l destilliertem Wasser emulgiert. 38.6 g Ammoniumperoxodisulfat wurden in 200 ml destilliertem Wasser gelöst. Die Peroxidlösung wurde anschließend zu einer Dispersion von 30 g maßgeschneiderten polymeren Ionomers, das wie in Beispiel 3 der vorliegenden Erfindung beschrieben hergestellt wurde, in 1.5 l destilliertem Wasser gegossen. Dann wurde die Pyrrolemulsion mit der Dispersion, die das Oxidationsmittel enthielt kontaktiert, d. h. die letztgenannte wurde in die erstgenannte gegossen. Der Mischungsprozeß fand unter starker mechanischer Rührung (520 min^-1) statt. Die Pyrrolpolymerisation wurde für 24 h bei Raumtemperatur, d. h. ca. 25°C durchgeführt. Anschließend wurde das Reaktionsprodukt ausgefällt, in einem Trichter gesammelt und gewaschen, wobei als Fällungs- und Waschflüssigkeit Methanol (5 l) benutzt wurde. Schließlich wurde der resultierende Polypyrrol/polymeres Ionomer-Komplex in 100 ml destilliertem Wasser redispergiert. Die Gleichstromleitfähigkeit des getrockneten Materials (Pulverpressling) wurde zu 5.5 S/cm bestimmt.

Beispiel 35

Beispiel 28 wurde wiederholt, jedoch unter Verwendung des verarbeitbaren elektronisch leitfähigen Polypyrrol Materials, das aus Beispiel 34 der vorliegenden Erfindung hervorging. Die Gleichstromleitfähigkeit von resultierenden Anstrichen auf Glasplatten wurde bei 10^-5 S/cm gefunden.

Beispiel 36

Herstellung eines physiologisch verträglichen Ferrofluides, daß die ferromagnetischen Partikel, die aus Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung hervorgehen, und Polystyrol-4-sulfonat, Natriumsalz als homopolymerem Stabilisator, enthält.

Die ferromagnetisch reagierenden kolloidalen Partikel wurden entsprechend von Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung hergestellt, wobei ein Gesamtreaktionsvolumen der anfänglichen Eisensalzlösung von 500 ml benutzt wurde. Nach der Neutralisation der resultierenden Eisenoxidsuspension wurden 25 g Polystyrol-4-sulfonat, Natriumsalz (M.W. = 70.000 Typ; Aldrich Chemicals), gelöst in in 250 ml destilliertem Wasser, innerhalb von 2 h bei Raumtemperatur, d. h. ca. 25°C zu der stark gerührten (520 min^-1) Eisenoxidsuspension zugetropft. Nach kompletter Zugabe des Stabilisators wurde die resultierende Suspension noch weiter 2 h gerührt. Anschließend wurde es der Suspension erlaubt sich am Boden des Reaktionsgefäßes abzusetzten und der Flüssigkeitsüberstand wurde mehrfach verdünnt bis die Kolloidstabilität begann sichtbar zu werden, d. h. die kleinsten Eisenoxidpartikel, bedeckt mit Polystyrol-4-sulfonat, fielen nicht mehr aus. Dann wurde die Eisenoxidsuspension in Zentrifugenflaschen gefüllt und anschließend in 6-10 Zenrifugier/Verdünnungszyklen von weiteren Mengen an positiven Ionen befreit. Die Zentriugengeschwindigkeit war so eingestellt, daß eine zentrifugale Beschleunigung von 14.000 g wirkte. Schließlich wurde der Zentrifugenkeks in 20 ml destilliertem Wasser redispergiert, was durch Ultraschallbehandlung über 1 h erreicht werden konnte. Das resultierende Ferrofluid ist zu 80% stabil und physiologisch verträglich.

Beispiel 37

Beispiel 36 wurde wiederholt, jedoch unter Verwendung von Polystyrol-4-sulfonat, Natriumsalz, das ein Molekulargewicht von M.W. = 500.000 besitzt (M.W. = 500.000 Typ; Polysciences Europe GmbH). Das resultierende Eisenoxidkolloid ist 100% stabil (zumindestens für ein halbes Jahr) und physiologisch verträglich.

Beispiel 38

Herstellung eines physiologisch verträglichen Ferrofluides, daß die ferromagnetischen Partikel, die aus Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung hervorgehen, und Polyacrylsäure als homopolymerem Stabilisator, enthält.

Beispiel 36 wurde wiederholt, jedoch unter Verwendung von Polyacrylsäure (M.W. = 450.000 Typ; Aldrich Chemicals). Die resultierende kolloidale Dispersion ist 100 % stabil und physiologisch verträglich.

Beispiel 39

Herstellung eines physiologisch verträglichen Ferrofluides, daß die ferromagnetischen Partikel, die aus Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung hervorgehen, und Polyacrylamid-co-acrylsäure als copolymerem Stabilisator enthält.

Beispiel 36 wurde wiederholt, jedoch unter Verwendung von Polyacrylamid-co acrylsäure (M.W. = 200.000 Typ, 90 wt.-% Acrylamid; Polysciences Europe GmbH). Dieser sterische Stabilisator wurde in 625 ml destilliertem Wasser gelöst und innerhalb von 5 h zur Eisenoxidsuspension getropft. Die resultierende kolloidale Dispersion ist 100% stabil und physiologisch verträglich.

Beispiel 40

Herstellung eines physiologisch verträglichen Ferrofluides, daß die ferromagnetischen Partikel, die aus Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung hervorgehen, und das maßgeschneiderte polymere Ionomer, das aus Beispiel 2 der vorliegenden Erfindung hervorgeht, enthält.

Beispiel 36 wurde wiederholt, jedoch unter Verwendung des maßgeschneiderten polymeren Ionomers, das aus Beispiel 2 der vorliegenden Erfindung hervorging, als Propf-Copolymeren sterischen Stabilisator. Der sterische Stabilisator wurde in 625 ml destiliertem Wasser gelöst und innerhalb von 5h zur Eisenoxidsuspension getropft. Der resultierende Zentrifugierkeks wurde in Dialyseschläuche gefüllt und gegen 20*1 l destilliertes Wasser dialysiert, mit dem Ziel, Reste an toxischem Acrylamid, die möglicher weise noch im Stabilisator vorhanden waren, auszuwaschen. Die resultierende kolloidale Dispersion ist zu 90% stabil und physiologisch verträglich.

Beispiel 41

Herstellung eines physiologisch verträglichen Ferrofluides, daß die ferromagnetischen Partikel, die aus Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung hervorgehen, und Polymethylvinylether-co-maleinsäure als copolymeren Stabilisator enthält.

Beispiel 36 wurde wiederholt, jedoch unter Verwendung von Polymethylvinylether co-maleinsäure (M.W. = 67.000 Typ; Aldrich Chemicals) als copolymeren sterischen Stabilisator. Der Stabilisator war in 1 l destilliertem Wasser gelöst und wurde innerhalb von 8 h zur Eisenoxiddispersion zugetropft. Das resultierende Eisenoxidkolloid ist zu 80% stabil und physiologisch verträglich.

Beispiel 42

Herstellung eines physiologisch verträglichen Ferrofluides, daß die ferromagnetischen Partikel, die aus Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung hervorgehen, und das anionisch modifizierte Dextran, das aus Beispiel G der vorliegenden Erfindung hervorgeht, enthält.

Beispiel 36 wurde wiederholt, jedoch unter Verwendung des anionisch modifizierten Dextrans, wie es aus Beispiel G der vorliegenden Erfindung hervorgeht, als copolymeren sterischen Stabilisator. Der resultierende Zentrifugierkeks wurde gegen 20*1 l destilliertem Wasser dialysiert, um Reste des toxischen N,N- Dimethylformamid, das möglicherweise noch im sulfonierten Dextran vorhanden war, auszuwaschen. Das resultierende Eisenoxidkolloid ist physiologisch verträglich und zu 80% stabil.

Beispiel 43

Herstellung eines physiologisch verträglichen Ferrofluides, daß die ferromagnetischen Partikel, die aus Beispiel 1 der vorliegenden Erfindung hervorgehen, und die polymeren Ionomeren, wie sie aus den Beispielen G und 2 der vorliegenden Erfindung hervorgehen, enthält.

Beispiel 36 wurde wiederholt, jedoch unter Verwendung einer 50/50 Gewichtsmischung der polymeren Ionomeren, wie sie aus den Beispielen G und 2 der vorliegenden Erfindung hervorgingen, als copolymere sterische Stabilisatoren. Der resultierende Zentrifugierkeks wurde gegen 20*1 l destilliertem Wasser dialysiert, um Reste der toxischen Moleküle Acrylamid und N,N-Dimethylformamid, die möglicherweise noch im sulfonierten Dextran bzw. im Poly/Oligostyrol-pfropf acrylamid vorhanden waren, auszuwaschen. Das resultierende Eisenoxidkolloid ist physiologisch verträglich und zu 90% stabil.

Obwohl die vorliegende Erfindung mit Blick auf spezifische Beispiel eingehend beschrieben wurde, ist es nicht beabsichtigt die dargestellten Details als Beschränkungen des Anspruchskreises der Erfindung anzusehen.

Claims

1. Reine oder funktionalisierte oder ferromagnetisch funktionalisierte, elektronisch leitfähige Polymermaterialien, dadurch gekennzeichnet, daß sie in Form dispergierbarer Feststoffteilchen vorliegen, bestehend im wesentlichen entweder aus Partikeln aus elektronisch leitfähigen Polymer, mit einem konjugierten π- Elektronensystem, wobei die monomeren Verbindungen aus der Klasse der 5- gliedrigen heterocyclischen Verbindungen, die Stickstoff oder Schwefel als Heteroatom enthalten und/oder der aminoaromatischen Verbindungen oder Mischungen dieser Verbindungen stammen, oder einem Kern aus funktionalisierendem Material und einer Bedeckung aus einem elektronisch leitfähigen Polymer, mit einem konjugierten π-Elektronensystem, wobei die monomeren Verbindungen aus der Klasse der 5-gliedrigen heterocyclischen Verbindungen, die Stickstoff oder Schwefel als Heteroatom enthalten oder der aminoaromatischen Verbindungen oder Mischungen dieser Verbindungen stammen und/oder einem Kern aus einem elektronisch leitfähigen Polymer mit einem konjugierten π-Elektronensystem, wobei die monomeren Verbindungen aus der Klasse der 5-gliedrigen heterocyclischen Verbindungen, die Stickstoff oder Schwefel als Heteroatom enthalten oder der aminoaromatischen Verbindungen oder Mischungen dieser Verbindungen stammen und einer Bedeckung aus einem funktionalisierenden Material, und jeweils anionischen polymeren Ionomeren oder daß es dispergierbare Feststoffteilchen enthält, bestehend aus funktionalisierenden Partikeln und anionischen polymeren Ionomeren und Partikeln von elektronisch leitfähigen Polymeren, mit einem konjugierten π-Elektronensystem, wobei die monomeren Verbindungen aus der Klasse der 5-gliedrigen heterocyclischen Verbindungen, die Stickstoff oder Schwefel als Heteroatom enthalten, oder der aminoaromatischen Verbindungen oder Mischungen dieser Verbindungen stammen, und anionischen polymeren Ionomeren oder
daß sie in Form dispergierbarer Feststoffteilchen vorliegen, bestehend im wesentlichen entweder aus einem ferromagnetischen Kern und einer Bedeckung aus einem elektronisch leitfähigen Polymer, mit einem konjugierten π-Elektronensystem, wobei die monomeren Verbindungen aus der Klasse der 5-gliedrigen heterocyclischen Verbindungen, die Stickstoff oder Schwefel als Heteroatom enthalten oder der aminoaromatischen Verbindungen oder Mischungen dieser Verbindungen stammen, oder einem Kern aus einem elektronisch leitfähigen Polymer, mit einem konjugierten π-Elektronensystem, wobei die monomeren Verbindungen aus der Klasse der 5-gliedrigen heterocyclischen Verbindungen, die Stickstoff oder Schwefel als Heteroatom enthalten oder der aminoaromatischen Verbindungen oder Mischungen dieser Verbindungen stammen, und einer Bedeckung aus einem ferromagnetisch funktionalisierenden Materials, und jeweils anionischen polymeren Ionomeren oder
daß es dispergierbare Feststoffteilchen enthält, bestehend aus ferromagnetischen Partikeln und anionischen polymeren Ionomeren und Partikeln von elektronisch leitfähigen Polymeren, mit einem konjugierten π-Elektronensystem, wobei die monomeren Verbindungen aus der Klasse der 5-gliedrigen heterocyclischen Verbindungen, die Stickstoff oder Schwefel als Heteroatom enthalten oder der aminoaromatischen Verbindungen oder Mischungen dieser Verbindungen stammen, und anionischen polymeren Ionomeren.

2. Reine oder funktionalisierte oder ferromagnetisch funktionalisierte elektrisch leitfähige Polymermaterialien nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchendurchmesser der jeweils vorliegenden Festsoffpartikel zwischen 15 und 1000 nm, vorzugsweise zwischen 15 und 500 nm, liegen.

3. Reine oder funktionalisierte oder ferromagnetisch funktionalisierte elektrisch leitfähige Polymermaterialien nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die anionisch modifizierten Polymeren anionisch modifizierte Homopolymere und/oder Copolymere, d. h. anionische polymere und/oder copolymere Ionomere, und/oder spezielle, maßgeschneiderte polymere Ionomere sind.

4. Reine oder funktionalisierte oder ferromagnetisch funktionalisierte elektrisch leitfähige Polymermaterialien nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der anionisch modifizierten Polymere und/oder Copolymere und/oder der speziellen, maßgeschneiderten polymeren Ionomeren zu entweder den nanogroßen Hybrid< (ferromagnetisch) funktionalisierenden Materialien/elektronisch leitfähigem Polymeren< Kern/Mantel und/oder Mantel/Kern Partikeln oder den nanogroßen Partikeln der (ferromagnetisch) funktionalisierenden Materialien und/oder der nanogroßen elektronisch leitfähigen Polymerpartikel von 1 zu 99 bis 99 zu 1 vom Gewicht her ist.

5. Reine oder funktionalisierte oder ferromagnetisch funktionalisierte elektrisch leitfähige Polymermaterialien nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die darin enthaltenen nanogroßen Partikel von wenigstens einem elektronisch leitfähigem Polymer, die teilweise mit anionisch modifizierten Polymeren und/oder Copolymeren und/oder speziellen, maßgeschneiderten polymeren Ionomeren umhüllt sein können, durch oxidative Polymerisation unter schonenden Bedingungen von polymerisationfähigen, amino- substituierten oder thio-substituierten aromatischen oder heteroaromatischen Monomeren hergestellt werden.

6. Reine oder funktionalisierte oder ferromagnetisch funktionalisierte elektrisch leitfähige Polymermaterialien nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Bedeckung von entweder den nanogroßen Hybrid<(ferromagnetisch) funktionalisierenden Materialien/elektronisch leitfähigem Polymeren< Kern/Mantel und/oder Manetel/Kern Partikeln oder den nanogroßen Partikeln der (ferromagnetisch) funktionalisierten Materialien und/oder den nanogroßen elektronisch leitfähigen Polymerpartikeln jeweils durch die anionisch modifizierten Polymere und/oder Copolymere und/oder die speziellen, maßgeschneiderten polymeren Ionomeren Kompatibilität mit gewöhnlichen Polymeren und/oder Copolymeren oder Mischungen von verträglichen Polymeren und/oder Copolymeren oder Vorpolymerisaten oder Monomeren gewährleistet wird.

7. Reine oder funktionalisierte oder ferromagnetisch funktionalisierte elektronisch leitfähige Polymermaterialien nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die enthaltene Menge an (ferromagnetisch) funktionalisierendem Material zwischen 1 und 99, vorzugsweise zwischen 5 und 60, Gewichtsprozent beträgt.

8. Reine oder funktionalisierte oder ferromagnetisch funktionalisierte elektronisch leitfähige Polymermaterialien nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den nanogroßen Partikeln aus ferromagnetischem Material um solche Partikel handelt, die üblicherweise in ferromagnetisch funktionalisierten Flüssigkeiten, d. h. sogenannten Ferrofluiden, Anwendung finden.

9. Reine oder funktionalisierte oder ferromagnetisch funktionalisierte elektronisch leitfähige Polymermaterialien nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den nanogroßen Partikeln aus ferromagnetischem Material um sehr große Partikel (Teilchendurchmesser » 20 nm) handelt mit einer physiologischen Verträglichkeit und einem hohen Magnetisierungs/Viskositätsverhalten.

10. Reine oder funktionalisierte oder ferromagnetisch funktionalisierte, elektronisch leitfähige Polymermaterialien nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die amin modifizierten Polymere spezielle, maßgeschneiderte wasser-basierende Pfropf-Copolymere (polymere Ionomere) mit mehreren Arten monomerer Wiederholungseinheiten sind auf oligomere oder kurzkettige polymere Moleküle, die anionische Gruppen enthalten, nicht-ionare wasserlösliche Polymerketten aufgepfropft sind, die physikalisch oder chemisch mit wasseriöslichen Farben und Lacken, insbesondere wasserlösliche Acrylfarben, reagieren können.

11. Reine oder funktionalisierte oder ferromagnetisch funktionalisierte, elektronisch leitfähige Polymermaterialien nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die speziellen, maßgeschneiderten wasser-basierenden Pfropf-Copolymere (polymere Ionomere) mit mehreren Arten monomerer Wiederholungseinheiten die aufgepfropften nichtionaren wasserlöslichen Polymerketten einen kleineren Teil an nicht-wasserlöslichen Blöcken als Co- Komponente enthalten, die eine verbesserte physikalische Verankerung in getrockneten wasser-basierenden Lacken und Farben, insbesondere wasserlöslichen Acrylfarben, und/oder verbesserte chemische Reaktivität mit wasserlöslichen Lacken und Farben, insbesondere wasserlöslichen Acrylfarben, bedingt.

12. Reine oder funktionalisierte oder ferromagnetisch funktionalisierte, elektronisch leitfähige Polymermaterialien nach Anspruch 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die speziellen, maßgeschneiderten wasser-basierenden Pfropf-Copolymere (polyere Ionomere) mit mehreren Arten monomerer Wiederholungseinheiten auf oligomere oder kurzkettige polymere Styrol-4-sulfonat Ketten Polyacrylamid Ketten aufgepfropft sind.

13. Reine oder funktionalisierte oder ferromagnetisch funktionalisierte, elektronisch leitfähige Polymermaterialien nach Anspruch 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die speziellen, maßgeschneiderten wasser-basierenden Pfropf-copolymere (polymere Ionomere) mit mehreren Arten monomerer Wiederholungseinheiten auf oligomere oder kurzkettige polymere Styrol-4-sulfonat Ketten Polyacrylamid-co-2-hydroxyethylmethacrylat und/oder Polyacrylamid-co-N-hydroxymethyl-acrylamid Ketten aufgepfropft sind.

14. Reine oder funktionalisierte oder ferromagnetisch funktionalisierte, elektronisch leitfähige Polymermaterialien nach Anspruch 10-13, dadurch gekennzeichnet, daß die speziellen, maßgeschneiderten wasser-basierenden Pfropf-copolymere (polymere Ionomere) mit mehreren Arten monomerer Wiederholungseinheiten, die oligomeren oder kurzkettigen polymeren Styrol-4-sulfonat Ketten durch oxidative Polymerisation von Styrol-4-sulfonat mit Ammoniumperoxodisulfat gebildet werden.

15. Reine oder funktionalisierte oder ferromagnetisch funktionalisierte, elektronisch leitfähige Polymermaterialien nach Anspruch 10-13, dadurch gekennzeichnet, daß man für die speziellen, maßgeschneiderten wasser-basierenden Pfropf-copolymere (polymere Ionomere) mit mehreren Arten monomerer Wiederholungseinheiten Ammoniumcer(IV)nitrat als Oxidationsmittel für die Aufpfropfung von Polyacrylamid und Polyacrylamid- basierenden Copolymeren auf die oligomeren oder kurzkettigen polymeren Styrol-4- sulfonat Ketten benutzt.

16. Reine oder funktionalisierte oder ferromagnetisch funktionalisierte elektronisch leitfähige Polymermaterialien nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erhaltene reine oder funktionalisierte Polymermaterial eine elektrische Gleichstromleitfähigkeit (Vier-Punkt-Methode) zwischen 0.001 und 20 Siemens pro Zentimeter (S/cm) aufweist.

17. Verfahren zur Herstellung von reinen oder funktionalisierten oder ferromagnetisch funktionalisierten elektronisch leitfähigen Polymermaterialien, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerisation der elektronisch leitfähigen Polymere entweder in einem homogenen Reaktionsmedium erfolgt in dem gelöste oder angequollene anionische polymere Ionomere enthalten sind und das (optional) suspendierte funktionalisierende oder ferromagnetisch funktionalisierende nanogroße Partikel enthält oder in einem "emulsionsähnlichem" Reaktionsmedium aus mindestens zwei nicht-mischbaren Flüssigkeiten durchgeführt wird, in dem die anionische polymeren Ionomere jeweils in mindestens einer Flüssigkeit gelöst und/oder angequollen sind und das (optional) suspendierte, funktionalisierende oder ferromagnetisch funktionalisierende nanogroße Partikel enthält oder daß

1) nanogroße Partikel eines (ferromagnetisch) funktionalisierenden Materials hergestellt werden, die mit anionischen polymeren Ionomeren bedeckt sind, wobei die Herstellung entweder in einem homogenen Reaktionsmedium, daß vorgefertigte, nackte nanogroße Partikel des (ferromagnetisch) funktionalisierenden Materials und anionische polymere Ionomere (gelöst oder angequollen) enthält, durchgeführt wird oder in einem "emulsionsartigen" Reaktionsmedium stattfindet, bestehend aus nicht-mischbaren Flüssigkeiten, in denen die nackten vorgefertigten nanogroßen Partikel des (ferromagnetisch) funktionalisierenden Materials suspendiert sind und die anionische polymere Ionomere, gelöst und/oder angequollen in einer oder mehrerer der nicht-mischbaren Flüssigkeiten, enthalten oder die Herstellung der nanogroßen Partikel erfolgt aus (ferro-magnetisch) funktionalisierendem Material in geeigneten Mahlmaschinen,
2) nanogroße Partikel von elektronisch leitfähigen Polymeren hergestellt werden, die teilweise mit anionisch Polymeren bedeckt sind, wobei die Polymerisation unter milden Bedingungen erfolgt und das Reaktionsmedium ist entweder eine homogene Phase, die anionische polymere Ionomere, gelöst und/oder angequollen, enthält oder eine "emulsionsartige" Mischung aus zwei nicht-mischbaren Flüssigkeiten, wobei das "emulsionsartige" Reaktionsmedium anionische polymere Ionomere gelöst und/oder angequollen in einigen Flüssigkeiten enthält oder die Herstellung von nanogroßen Partikeln elektronisch leitfähiger Polymerer erfolgt in geeigneten Mahlmaschinen,
3) durch sorgsames Mischen der nanogroßen Partikel aus (ferromagnetisch) funktionalisierendem Material [1)] und der nanogroßen Partikel der elektronisch leitfähigen Polymere, [2)] erfolgt oder daß
1) nanogroße Partikel von elektronisch leitfähigen Polymeren hergestellt werden, die teilweise mit anionischen polymeren Ionomeren bedeckt sein können, unter milden Polymerisationsbedingungen, wobei das Reaktionsmedium ist entweder eine homogene Phase, mit polymere Ionomere, gelöst und/oder angequollen oder eine "emulsionsartige" Mischung aus zwei nicht-mischbaren Flüssigkeiten mit anionische polymere Ionomere gelöst und/oder angequollen in einigen Flüssigkeiten oder die Herstellung von nanogroßen Partikeln elektronisch leitfähiger Polymerer erfolgt in geeigneten Mahlmaschinen.
2) die Herstellung von nanogroßen Partikeln aus (ferromagnetisch) funktionalisierenden Materialien in Teilen der Reaktionsmischungen aus und optional kann die Zugabe von anionischen polymeren Ionomeren in die resultierende Mischung von [2)] erfolgen.

18. Verfahren zur Herstellung reiner oder funktionalisierter oder ferromagnetisch funktionalisierter elektronisch leitfähiger Polymermaterialien nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Reaktionsmedium Oxidationsmittel für aminosubstituierte und/oder thiosubstituierte aromatische und/oder heteroaromatische Monomere enthält.

19. Verfahren zur Herstellung reiner oder funktionalisierter oder ferromagnetisch funktionalisierter elektronisch leitfähiger Polymermaterialien nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die oxidierbaren polymerisierbaren Monomere aminosubstituierte und/oder thiosubstituierte aromatische und/oder heteroaromatische Verbindungen, bevorzugt Pyrrol, Anilin und Thiophen oder deren substituierte Verbindungen sind.

20. Verfahren zur Herstellung reiner oder funktionalisierter oder ferromagnetisch funktionalisierter elektronisch leitfähiger Polymermaterialien nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die oxidative Polymerisation in einem sauren, neutralen oder basischem Reaktionsmedium erfolgt.

21. Verfahren zur Herstellung reiner oder funktionalisierter oder ferromagnetisch funktionalisierter elektronisch leitfähiger Polymermaterialien nach Anspruch 17 und 19, dadurch gekennzeichnet, daß die substituierenden Gruppen insbesondere Alkyl-, Aryl-, Aralkyl-, Hydroxy-, Methoxy-, Chloro-, Bromo- oder Nitrogruppen sind.

22. Verfahren zur Herstellung reiner oder funktionalisierter oder ferromagnetisch funktionalisierter elektronisch leitfähiger Polymermaterialien nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die anionisch modifizierten Polymere und/oder Copolymere durch Zugabe von rauchender Schwefelsäure, Schwefeltrioxid, Chlorsulfonsäure oder Gasströmen, die Schwefeltrioxid oder Chlorsulfonsäure enthalten, hergestellt werden.

23. Verfahren zur Herstellung von reinen oder funktionalisierten oder ferromagnetisch funktionalisierten elektronisch leitfähigen Polymermaterialien nach Anspruch 1, 10-15 und 17, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung spezieller, maßgeschneiderter wasser-basierender Pfropf-Copolymerer (polymerer Ionomerer) mit mehreren Arten monomerer Wiederholungseinheiten, die Synthese die Pfropfcopolymerisation von nicht-ionischen, wasserlöslichen Monomeren auf präpolymerisierte Blöcke von (anionischen Gruppen) enthaltenden wasserlöslichen kurzkettigen Polymeren oder Oligomeren beinhaltet und mit geeigneten Oxidationsmitteln in überwiegend wäßrigen Reaktionsmedien stattfindet.

24. Verfahren zur Herstellung von reinen oder funktionalisierten oder ferromagnetisch funktionalisierten elektronisch leitfähigen Polymermaterialien nach Anspruch 1, 10-15 und 17, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung spezieller, maßgeschneiderter wasser-basierender Pfropf-Copolymerer (polymerer Ionomerer) mit mehreren Arten monomerer Wieder-holungseinheiten, die Preparation der speziellen, maßgeschneiderten polymeren Ionomere in einer ersten Stufe der Präpolymerisation von anionischen und/oder nicht-ionischen wasserlöslichen und/oder nicht-wasserlöslichen-polymerisierbaren Monomeren in überwiegend wäßrigen Phasen mit geeigneten Initiatoren und der Zweiten Stufe der Propfpolymerisation von nicht-ionischen, wasserlöslichen und/oder nicht- wasserlöslichen Monomeren auf die gebildeten Oligomere oder kurzkettigen Polymere aus Stufe 1 in überwiegend wäßriger Phase mit geeigneten Initiatoren erfolgt.

25. Verfahren zur Herstellung von reinen oder funktionalisierten oder ferromagnetisch funktionalisierten elektronisch leitfähigen Polymermaterialien nach Anspruch 1, 10-15, 17 und 23, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung spezieller, maßgeschneiderter wasser-basierender Pfropf-Copolymerer (polymerer Ionomerer) mit mehreren Arten monomerer Wieder-holungseinheiten in der ersten Stufe das Reaktionsmedium Wasser ist und das molare Styrol-4- sulfonat/Ammoniumperoxodisulfat Verhältnis zwischen 0.000 1 und 1, bevorzugt zwischen 0.05 und 0.5, liegt.

26. Verfahren zur Herstellung von reinen oder funktionalisierten oder ferromagnetisch funktionalisierten elektronisch leitfähigen Polymermaterialien nach Anspruch 1, 10-15, 17 und 23, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung spezieller, maßgeschneiderter wasser-basierender Pfropf-Copolymere (polymerer Ionomerer) mit mehreren Arten monomerer Wiederholungseinheiten im zweiten Schritt das Reaktionsmedium Wasser ist und das molare Styrol-4- sulfonat/Ammoniumcer(IV)nitrat Verhältnis zwischen 1 : 1 und 100 : 1, bevorzugt 3 : 1, ist.

27. Verfahren zur Herstellung reiner oder funktionalisierter oder ferromagnetisch funktionalisierter elektronisch leitfähiger Polymermaterialien nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß Polymerisationsvermittler und/oder Additive zugefügt sind.

28. Verfahren zur Herstellung reiner oder funktionalisierter oder ferromagnetisch funktionalisierter elektronisch leitfähiger Polymermaterialien nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerisation von Pyrrol unter Verwendung von Ammoniumperoxodisulfat, bevorzugt mit einem molaren Monomer/Oxidationsmittel-Verhältnis von 1 : 1.17(8), erfolgt.

29. Verfahren zur Herstellung reiner oder funktionalisierter oder ferromagnetisch funktionalisierter elektronisch leitfähiger Polymermaterialien nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerisation von Thiophen unter Verwendung von Azoisobuttersäurenitril, bevorzugt mit einem molaren Monomer/Oxidationsmittel-Verhältnis von 1 : 1.17(8), erfolgt.

30. Verfahren zur Herstellung reiner oder funktionalisierter oder ferromagnetisch funktionalisierter elektronisch leitfähiger Polymermaterialien nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerisation von Anilin unter Verwendung von Ammoniumperoxodisulfat, bevorzugt mit einem molaren Monomer/Oxidationsmittel-Verhältnis von 1 : 1, erfolgt.

31. Verfahren zur Herstellung reiner oder funktionalisierter oder ferromagnetisch funktionalisierter elektronisch leitfähiger Polymermaterialien nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration der Initiatoren/Oxidationsmittel in dem Reaktionsmedium 0.001 bis 1 molar, bevorzugt zwischen 0.03 bis 0.1 molar, ist.

32. Verwendung reiner oder funktionalisierter oder ferromagnetisch funktionalisierter elektronisch leitfähige Polymermaterialien nach Anspruch 1-7 und 17-21, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymersysteme mit nichtleitfähigen Polymeren und/oder Copolymeren und/oder Mischungen verträglicher Polymerer und/oder Copolymerer und/oder Vorpolymerisaten und/oder Monomeren, aus denen ein Matrixpolymer erzeugt wird, vermischt werden.

33. Reine oder funktionalisierte oder ferromagnetisch funktionalisierte elektionisch leitfähige Polymersysteme nach Anspruch 1-7, 17-21 und 32, dadurch gekennzeichnet, daß die erhaltenen Compounds aus nichtleitfähigem Polymer und reinem oder (ferromagnetisch) funktionalisiertem elektrisch leitfähigem Polymermaterial eine Gleichstromleitfähigkeit von 10^-8 bis 5 S/cm aufweisen.

34. Verwendung reiner oder funktionalisierter oder ferromagnetisch funktionalisierter elektronisch leitfähiger Polymersysteme nach Anspruch 1-7, 17- 21 und 32, dadurch gekennzeichnet, daß die nichtleitfähigen Polymeren und/oder Copolymeren und/oder Mischungen verträglicher Polymerer und/oder Copolymerer und/oder Vorpolymerisaten und/oder Monomeren, aus denen ein Matrixpolymer erzeugt wird, bevorzugt wasserhaltige Anstrichstoffe, insbesondere Acrylfarben, Epoxydharze, ungesättigte Polyester, Gummi, Siliconöle und Polyurethanharze sind.

35. Verwendung reiner oder funktionalisierter oder ferromagnetisch funktionalisierter elektronisch leitfähiger Polymersysteme nach Anspruch 32 - 34, dadurch gekennzeichnet, daß Verarbeitungshilfsmittel und/oder Additive zugefügt sind.

36. Verwendung reiner oder funktionalisierter oder ferromagnetisch funktionalisierter elektronisch leitfähiger Polymersysteme nach Anspruch 1-7, 17- 21, 32 und 34, dadurch gekennzeichnet, daß man besonders Formkörper oder Anstrichstoffe

- als Schutz vor antistatischen Aufladungen,
- zur Abschirmung von elektromagnetischen Wellen (EMI-Abschirmung) und/oder
- für Aufgaben, bei denen die Eigenschaften der mit reinem oder (ferromagnetisch) funktionalisiertem elektronisch leitfähigem Polymermaterialien ausgerüsteten Polymercompounds vorteilhaft ausgenutzt werden können, herstellt.

37. Ferromagnetisch funktionalisierte Flüssigkeiten, sog. Ferrofluide, dadurch gekennzeichnet, daß sie im wesentlichen aus sehr großen ferromagnetischen Partikeln (Teilchendurchmesser » 20 nm) und Polyelektrolyten und/oder anionisch modifizierten Polymeren und/oder Copolymeren und/oder speziellen, maßgeschneiderten polymeren Ionomeren bestehen und physiologisch verträglich sind und ein hohes Magnetisierungs/Viskositätsverhalten von physiologisch verträglichen Ferrofluiden aufweisen.

38. Verfahren zur Herstellung physiologisch verträglicher ferromagnetisch funktionalisierter Flüssigkeiten, dadurch gekennzeichnet, daß die nanogroßen ferromagnetischen Partikel in flüssigen Reaktionsmedien, bevorzugt Wasser, mit ferromagnetisch reagierenden Verbindungen und/oder Elemente, insbesondere Eisen(III)chlorid und Eisen(II)chlorid und (optional) adequaten Niederschlags-, Reduktions- oder Formationsreagenzien, bevorzugt Ammoniaklösung, KOH oder NaOH gebildet werden und im Anschluß mit Stabilisationspolymeren kontaktiert werden und die Niederschlagsgeschwindigkeit derart gewählt ist, daß die gesamte, zur Formation von nanogroßen ferromagnetischen Partikeln notwendige, Menge an Niederschlagsreagenz innerhalb von mindestens zwei Stunden langsam zugefügt wird und die Additionsrate am Beginn der Zugabe deutlich geringer ist als am Ende.

39. Verfahren zur Herstellung physiologisch verträglicher ferromagnetisch funktionalisierter Flüssigkeiten nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration der Eisensalze kleiner 0.2 molar, bevorzugt 0.1 molar, ist und das molare Eisen(III)chlorid zu Eisen(II)chlorid Verhältnis 1/1000 : 999/1000, bevorzugt 0.033 : 0.066, ist.

40. Verfahren zur Herstellung physiologisch verträglicher ferromagnetisch funktionalisierter Flüssigkeiten nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß konzentrierte Ammoniaklösung verwendet wird und die KOH oder NaOH vorzugsweise eine Normalität von 6 aufweist.

41. Verfahren zur Herstellung physiologisch verträglicher ferromagnetisch funktionalisierter Flüssigkeiten nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß die anfängliche Additionsrate 0.2 Milliliter pro Minute (ml/min) ist und die Finale Additionsrate 1 bis 3 ml/min ist und die Erhöhung der Additionsrate vom Anfangswert auf den Endwert beginnt nach, 1 Stunde und die gesamte Menge an Niederschlagsreagenz wird in zwei Stunden zugegeben.

42. Verfahren zur Herstellung physiologisch verträglicher ferromagnetisch funktionalisierter Flüssigkeiten nach Anspruch 38 und 41, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Zugabe der Gesamtmenge an Niederschlagsreagenz die Suspension von nanogroßen ferromagnetisch reagierenden Partikeln noch für mindestens weitere 2 Stunden bewegt wird.

43. Verfahren zur Herstellung physiologisch verträglicher ferromagnetisch funktionalisierter Flüssigkeiten nach Anspruch 38, 41 und 42, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtmenge an notwendigem Niederschlagsreagenz dadurch gegeben ist, daß der finale pH-Wert der resultierenden Eisenoxidsuspension zwischen 9 und 11, bevorzugt zwischen 9 und 10, liegt.

44. Verfahren zur Herstellung physiologisch verträglicher ferromagnetisch funktionalisierter Flüssigkeiten nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß die Stabilisationspolymere Polystyrol-4- sulfonate, Polyacrylsäure, Polyvinylmethylether-co-maleinsäure, Poly(Oligo)styrol- 4-sulfonate-pfropf-Polyacrylamid, Polyacrylsäure-co-acrylamid, oder sulfoniertes Dextran ist.

45. Verwendung physiologisch verträglicher ferromagnetisch funktionalisierter Flüssigkeiten nach Anspruch 1, 11, 17, 37-44, dadurch gekennzeichnet, daß die Anwendung im menschlichen oder tierischen Körper erfolgt.