Zur Temperaturabhängigkeit des dielektrischen Verhaltens von Polyvinylacetat im Hauptrelaxationsgebiet in der Umgebung und unterhalb der Glastemperatur

Colloid and Polymer Science - In der Arbeit wird über dielektrische Untersuchungen an Polyvinylacetat berichtet. Die Messungen betreffen das Hauptrelaxationsgebiet in der Umgebung und...     

Beweglichkeit in kristallinen und amorphen Hochpolymeren aus kalorischen Messungen

Zusammenfassung Die beiden hauptsächlichsten Bewegungsarten in Hochpolymeren sind Oszillationen und gehemmte Rotationen. Oszillationen haben häufig Zeitkonstanten von 10^–12 bis 10^–13 sec. Messungen der spezifischen Wärme gekoppelt mit theoretischen Berechnungen des Schwingungsspektrums ermöglichen eine Diskussion der Bewegungszustände kristalliner und glasiger Hochpolymere.Die gehemmten Rotationen sind die Basis vieler zeitabhängiger Prozesse. Die Zeitkonstanten haben keine obere Begrenzung. Kalorische Messungen ermöglichten, am Polyäthylen die typische spezifische Wärme des gehinderten Rotators zu ermitteln. Der kalorische Haupteffekt, der beim Einsetzen gehinderter Rotationen in der Polymerkette auftritt, ist jedoch die Änderung der Konformation und die damit verbundene Enthalpieänderung. Gläser zeigen einen Sprung in der spezifischen Wärme im Glasumwandlungsbereich. Kristalline Hochpolymere schmelzen in einem engen Temperaturbereich mit der dazugehörigen Absorption der Schmelzwärme. Beide Prozesse zeigen eine deutliche Zeitabhängigkeit, die kalorisch gemessen werden kann.In den letzten Jahren hat sich die dynamische Kalorimetrie zu einem wichtigen Instrument der Analyse von Polymerstrukturen entwickelt. Hauptsächlich erfolgte dies auf der Basis des Studiums der zeitabhängigen Prozesse in kristallinen und amorphen Hochpolymeren.

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Summary Calorimetry has proven to be of considerable value in the study of macroscopic and microscopic properties of polymers. It provides a tool to understand the vibrational state of the solid state and allows kinetic measurements of processes based on bond rotation. The development of simple to operate intermediate precision instruments on a commercial level raises the hope that much more quantitative data will be forthcoming in the future.

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Motion in Crystalline and Amorphous High Polymers Deduced from Caloric Measurements.     

Morphologie der Bruchfl?chen beim Spr?dbruch von amorphen Polymeren

Ohne Zusammenfassung     

Thermodynamik der Gleichgewichtsschmelze von Polymer-Homologen bei der quasi-statischen Glastemperatur

Ohne Zusammenfassung     

Zur Theorie der dielektrischen Relaxation der amorphen Polymeren

Zusammenfassung In der Arbeit wird im Rahmen der theoretischen Deutung der dielektrischen Eigenschaften der amorphen Polymeren ein einfaches Modell diskutiert, das erstmalig auf zwei Relaxationsgebiete führt. Die berechneten Relaxationsspektren sind zwar gegenüber den experimentellen Gr?\en noch zu schmal, in bezug auf das Frequenz- und Intensit?tsverh?ltnis der beiden Relaxationsgebiete ergeben sich jedoch sinnvolle Werte. Das Modell gehorcht nicht dem Reduktionsverfahren vonTobolsky undFerry, es erm?glicht deshalb prinzipiell eine Deutung der Temperaturabh?ngigkeit des Frequenzverh?ltnisses.     

Zur Theorie der mechanischen Relaxation der amorphen Polymeren

Zusammenfassung Es wird untersucht, inwieweit ein früher eingeführtes statistisches Segmentmodell, das sich bei der theoretischen Behandlung des dielektrischen Relaxationsverhaltens polymerer L?sungen bew?hrt hat und gewisse charakteristische Züge der dielektrischen Eigenschaften der amorphen Polymeren zum Ausdruck bringt, auch zur Deutung des mechanischen Relaxationsverhaltens der amorphen Polymeren herangezogen werden kann. Das Modell führt erstmalig auf zwei Relaxationsgebiete für die Youngsche Nachgiebigkeit. Dabei ergeben sich zun?chst für das Frequenz- und Intensit?tsverh?ltnis der beiden Relaxationsgebiete sinnvolle Werte. Darüber hinaus zeigt jedoch auch der Verlauf der Relaxationsspektren im einzelnen gewisse charakteristische Züge, die in guter übereinstimmung mit den an einer Reihe verschiedenartiger Polymerer gewonnenen Me?ergebnissen stehen.     

Anisotropie der Polarisierbarkeit des Monomerbausteins in amorphen Polymeren

Zusammenfassung Es wird eine Methode vorgestellt, mit der durch quantitative Erfassung der mittleren Molekelorientierung sowie durch Bestimmung der makroskopischen Doppelbrechung an orientierten Proben die Anisotropie der Polarisierbarkeit der Monomerbausteine für amorphe Polymere im Glaszustand ermittelt werden kann. Diese Anisotropie erweist sich zumindest für PMMA und PVC als recht klein im Vergleich zu derjenigen von Molekeln niedermolekularer Substanzen. Aufgrund der starken Polarisierbarkeit des Benzolringes ist die Anisotropie beim Grundbaustein für Polystyrol wesentlich höher.Mit 9 Abbildungen     

Nichtlineares Relaxationsverhalten von PMMA unterhalb der Einfriertemperatur

Zusammenfassung Das nichtlineare viskoelastische Relaxationsverhalten von Polymethylmethacrylsäureester (PMMA) wird an Hand von dynamischen Untersuchungen im Frequenzbereich von 10^–3 bis 10^–1 Hz, sowie durch Zug- bzw. Druckversuche bei verschiedenen Dehngeschwindigkeiten ( ) im Temperaturbereich von –80 °C bis + 80 °C unterhalb der Einfriertemperatur untersucht. Insbesondere wird die oft in der Literatur zitierte BeziehungE(t) =f(t)g (), d. h. auch im nichtlinearen Bereich bleibt bei jeweils auf konstante Dehnung bezogenen Dispersionskurven das Relaxationsspektrum unverändert, auf ihre Gültigkeit für PMMA geprüft. Dabei wurden bereits bei Dehnungsamplituden von 1 % Abweichungen von dieser Formel festgestellt, die mit zunehmender Dehnungsamplitude größer wurden.Mit 11 Abbildungen     

Zur Kenntnis des Zweistufenprozesses der Diffusion in Hochpolymeren

Zusammenfassung Es lie? sich zeigen, da? Zwei-Stufen-Prozesse der Diffusion nach einem vierte-Wurzel-Zeit-Diffussions-gesetz dargestellt werden k?nnen. Diese Beziehung konnte an verschiedenartigen organischen und anorganischen Hochpolymeren überprüft und best?tigt werden.     

Untersuchung der Struktur der amorphen Kautschuke mittels der R?ntgenmethode

Ohne Zusammenfassung     

Fließ- und Verformungsschichten beim Schleifen und Polieren von Hochpolymeren

Ohne Zusammenfassung     

Fließ- und Verformungsschichten beim Schleifen und Polieren von Hochpolymeren

Zusammenfassung Partiell-kristalline Proben aus PE, PP und PA wurden naß mit losem Korn auf elastischen PUR-Hartschaumfolien geschliffen und poliert. Es konnte gezeigt werden, daß im Prinzip ähnliche Abtragsmechanismen wie bei Metallen vorliegen. Mit zunehmender Weichheit des Materials erfolgen aber zusätzliche Einebnungsvorgänge durch plastische Verformung.

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Summary Partial-crystalline samples of PE, PP and PA have been wetgrounded and wetpolished with loose abrasive powder on hard foils of PUR-foam. It could be shown, that on principle a similar abrasive mechanism occurred as in the case of metals. With increasing softness of the material additional flattening by plastic deformation will result.Microtom-cuts perpendicular to the polished surface proved, that the partial-crystalline character of the surface will be preserved, although the morphology has been destroyed.Amorphous interfaces and grain boundaries between the spherulites are weakpoints in the structure. Those zones prevent, that the deformation of the surface layer can effect deeper layers in the material.In this sense the polished surface layer cannot be compared with the Beilby-layers in metals.

     

Das Grenzflächenschmelzen der Kristallite in teilkristallisierten Hochpolymeren

Ohne Zusammenfassung     

Weitreichende Ordnungen der übermolekularen Strukturen in amorphen Butadien-Styrol-Blockcopolymeren

Ohne ZusammenfassungVorgetragen auf der Arbeitssitzung des Fachausschusses Physik der Hochpolymeren in der Frühjahrstagung Berlin 1971 vom 9. bis 13. März des Regionalverbandes Physikalische Gesellschaft zu Berlin.Ausführliche Veröffentlichung erfolgt im J. Macromol. Sci.-PhysicsB6 (1), 167–190 (1972).     

Zur Theorie der Glastemperatur von Polymerhomologen,Copolymeren und weichgemachten Polymeren

Zusammenfassung Das freie Volumen wird nach einem Vorschlag vonJ. I. Frenkel aufgeteilt in ein Schwingungsausdehnungsvolumen und ein Leerstellenvolumen.Wird eine Polymerschmelze als eine mit Leerstellen gesättigte Lösung aufgefa\t, so stellt der Glaszustand des Polymeren eine mit Leerstellen übersättigte, eingefrorene Lösung dar, die den bei der Glastemperatur herrschenden Sättigungsgrad besitzt.Durch thermodynamische Behandlung der PolymerLeerstellenvermischung als quasi-chemische Reaktion unter Berücksichtigung der detaillierten Vorstellung über das freie Volumen lä\t sich eineBeziehung zwischen der Glastemperatur und dem Polymerisationsgrad ableiten. Diese stimmt mit einer empirisch gefundenen Beziehung vonK. Ueberreiter undG. Kanig überein, wenn der übereinstimmende Zustand an der Glastemperatur nicht durch einen iso-free volume state charakterisiert wird, sondern 1. durch ein stoffunabhängiges Verhältnis zwischen dem Leerstellenvolumen und dem Schwingungsausdehnungsvolumen des Polymeren von ca. 21 und 2. durch eine stoffabhängige Arbeitsgrö\e für die Erzeugung einer Leerstelle.In ähnlicher Weise la\t sich eineBeziehung zwischen der Glastemperatur und der Zusammensetzung von Copolymeren ableiten, die als Spezialfall die Gleichung vonM. Gordon undJ. S. Taylor enthält. Auch für dieAbhängigkeit der Glastemperatur vom Weichmachergehalt des Polymeren lä\t sich eine Beziehung ableiten, die in guter übereinstimmung mit experimentellen Ergebnissen steht.In gekürzter Form vorgetragen beim Makromolekularen Kolloquium in Freiburg i. Br. am 9. 3. 1963.Meinem Kollegen, Herrn Dr.H. Baur, danke ich recht herzlich für kritische Diskussionen.