Mit der raschen Entwicklung hochwertiger optischer Geräte werden höhere Leistungs- und Funktionsanforderungen an herkömmliche kommerzielle Cycloolefin-Polymere (COPs) gestellt. In dieser Studie wurde eine funktionelle Cycloolefin-Polymerserie mit niedrigem Brechungsindex und einstellbaren Grenzflächeneigenschaften (Hydrophobie) bei hoher Glasübergangstemperatur (T_g) entworfen und synthetisiert. Durch Ringöffnungsmetathese-Polymerisation (ROMP) und nachfolgende Hydrierung wurden Bornyl-norbornenderivate mit fluorierten Cyclododecen-Derivaten copolymerisiert, wodurch ein Fluorgehalt im Bereich von 7,3 Gew.-% bis 25,1 Gew.-% einstellbar ist. Das Polymercycloolefin-System weist einen Brechungsindex bei 589 nm (n_589nm) von 1,4789 bis 1,5121 und eine Abbesche Zahl von über 59 auf und zeigt exzellente Lichtdurchlässigkeit im Bereich von sichtbarem bis nah-ultraviolettem Licht. Gleichzeitig zeigt das Material eine hervorragende thermische Stabilität (T_g > 100 ℃, thermische Zersetzungstemperatur (T_d,5%) > 246 ℃), gute mechanische Eigenschaften, gute Filmbildung und ein breites thermisches Verarbeitungsfenster (T_d,5% - T_g > 143 ℃). Darüber hinaus ermöglicht die Anpassung der Zusammensetzung der funktionellen Monomere im Copolymer, dass das Material hohe Transparenz und amorphe Struktur beibehält und gleichzeitig die Grenzflächeneigenschaften (Hydrophobie) linear mit dem Fluorgehalt einstellbar sind. Dank der Einführung von Fluoratomen und Bornyl-Struktur zeigt das Material auch potenziellen Anwendungswert in medizinischen optischen Linsen zur Bio-Kontaminationsresistenz.

Cycloolefin-Polymere;fluorhaltige Polymere;einstellbare Grenzflächeneigenschaften;niedriger Brechungsindex