Thermal expansion of a polydiacetylene single crystal

Summary Fractural length changes l/l of a polydiacetylene (toluene sulfonate) single crystal and its monomer have been measured along the crystallographica-,b-, andc-direction in the temperature range 100 to 400 K. Small steps in the temperature dependence of l/l at 194 K for the polymer and 159 K for the monomer are assumed to be caused by a well known phase transition. From the volume coefficient of thermal expansion the bulk Grüneisenparameter_b has been calculated. Temperature dependence as well as absolute values of_b for the polymer crystal are found to be in accordance with current theories assuming that both inter and intrachain vibrations strongly influence the thermoelastic behaviour of polymer crystals.

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Zusammenfassung Die relative Längenänderung l/l eines Polydiacetylen (Toluolsulfonat) Einkristalls und des zugehörigen Monomerkristalls wurde entlang der kristallographischena-,b-undc-Richtung im Temperaturbereich 100 bis 400 K gemessen. Kleine Stufen im Temperaturverlauf von l/l bei 194 K für den Polymerkristall und bei 159 K für den Monomerkristall werden als Einfluß einer bekannten Phasenumwandlung gedeutet. Aus dem Volumenausdehnungskoeffizienten wurde der Bulk-Grüneisenparameter_b berechnet. Sowohl die Temperaturabhängigkeit als auch absolute Werte von_b für den Polymerkristall befinden sich in Einklang mit theoretischen Modellen, wenn man annimmt, daß sowohl Inter- als auch Intrakettenschwingungen das thermoelastische Verhalten von Polymerkristallen beeinflussen.