Flow birefringence of dilute solutions of polyethyleneoxide of high molecular weight at high rates

Summary Birefringence and orientation angle of solutions of Polyox WSR 301 in the concentration range of 50 to 1350 ppm have been measured up to 8000 s^–1. A few marked differences with ordinary flexible polymers have been evidenced: (i) a very low value of the extinction angle at high shear rate, which could be attributed to an unusually high molecular weight; (ii) the independence of this angle on the concentration, which is due to the variation of the flexibility with the concentration, as shown by the study of the concentration dependence of the segmental optical anisotropy; (iii) the concentration dependence of the elongation shows a plateau value forc 150 ppm, which may come from a concentration dependent and reversible association process, as shown from reduced viscosity measurements.

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Zusammenfassung Es wurden die Doppelbrechung und der Orientierungswinkel von Polyox-WSR 301-Lösungen im Konzentrationsbereich 50–1350 ppm bis zu Schergeschwindigkeiten von 8000 s^–1 gemessen. Dabei wurden einige ausgeprägte Unterschiede gegenüber normalen flexiblen Polymeren gefunden: (i) ein sehr niedriger Wert des Auslöschwinkels, was auf ein ungewöhnlich hohes Molekulargewicht schließen läßt: (ii) die Unabhängigkeit dieses Winkels von der Konzentration, was von einer Änderung der Flexibilität mit der Konzentration herrührt, wie sie durch die Untersuchung der Konzentrationsabhängigkeit der optischen Anisotropie der Segmente aufgezeigt wird; (iii) die Existenz eines Plateaus in der Konzentrationsabhängigkeit der Streckung beic 150 ppm, welches auf einen konzentrationsabhängigen reversiblen Assoziationsvorgang hindeutet, der auch durch Messung der reduzierten Viskosität nahegelegt wird.

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With 5 figures