Density fluctuations in amorphous and semicrystalline polymers

Summary The small-angle scattering of amorphous and semicrystalline polymers contains an intensity component due to density fluctuations within the crystalline and amorphous domains.For amorphous polymers, the density fluctuations aboveT _g correspond to the theoretical value for a fluid system in thermodynamic equilibrium. BelowT _g , a temperature dependence proportional to T is observed over a range of about 50°. At lower temperatures, a linear relationship with a smaller slope has been found which extrapolates to a non-zero value at 0 °K. This value corresponds to the frozen-in disorder, the slope at low temperatures is related to thermal vibrations and can be evaluated in terms of photon-phonon scattering.Semicrystalline polymers show a temperature dependence of the density fluctuation similar to that of the amorphous polymers. At constant temperature the density fluctuations vary linearly with crystallinity.Natural rubber shows an increase of the density fluctuations with increasing cross-linking densities from which information on the density changes in the vicinity of a cross-link and on the statistics of the distribution of cross-linking can be obtained.

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Zusammenfassung Die Kleinwinkelstreuung amorpher und teilkristalliner Polymere besitzt eine Intensitätskomponente, die von Dichtefluktuationen innerhalb der kristallinen und amorphen Bezirke herrührt. Für amorphe Polymere entspricht die Dichtefluktuation oberhalb vonT _g dem theoretischen Wert für ein fluides System im thermodynamischen Gleichgewicht. UnterhalbT _g wird eine Temperaturabhängigkeit proportional zuT über einen Bereich von etwa 50° beobachtet. Bei tieferen Temperaturen wird eine lineare Beziehung mit einer geringeren Steigung gefunden, welche zu einem endlichen Wert bei 0 °K extrapoliert werden kann. Dieser Wert bezieht sich auf die eingefrorene Fehlordnung, die Steigung bei tiefen Temperaturen ist auf thermische Schwingungen zurückzuführen und kann als Photon-Phonon-Streuung ausgewertet werden.Teilkristalline Polymere zeigen eine Temperaturabhängigkeit der Dichtefluktuation, die der von amorphen Polymeren ähnlich ist. Bei konstanter Temperatur ändert sich die Dichtefluktuation linear mit der Kristallinität.Naturkautschuk zeigt eine mit der Vernetzungsdichte ansteigende Dichtefluktuation, aus der man Information über die Dichteänderung in der Umgebung eines Netzpunktes und die Statistik der Netzpunktverteilung erhalten kann.

     

Prins-Reaktionen mit Arylaldehyden, 2. Mitt. Diene

By 1,4-addition of arylaldehydes to 2,3-dimethyl-1,3-butadiene in the presence of sulfuric acid 2-aryl-4,5-dimethyl-3,6-dihydro-2H-pyrans are obtained. From 1,3-butadiene and isoprene beside the corresponding 3,6-dihydro-2H-pyrans by reaction with two more molecules aldehydetrans-2,4,7-triphenyl-4a,7,8,8a-tetrahydro-4H,5H-pyrano[4,3-d-1,3-dioxines are formed. With 1,3-cyclohexadiene, however, 1,2-addition of benzaldehyde is observed to givecis-r-2,c-4-diphenyl-4a,5,6,8a-tetrahydro-1,3-benzodioxane.

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Herrn Prof. Dr.Anton v. Wacek, emerit. Vorstand des Instituts für Organische Chemie und Organisch-chemische Technologie der Technischen Universität Graz, in Verbundenheit zum 80. Geburtstag gewidmet.

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1. Mitt.:H. Griengl undK. P. Geppert, Mh. Chem.107, 421 (1976).     

Neue Derivate der 2-Acylamino-thiophen-(und-benzo[b]thiophen-)-3-carbonsäure sowie des ([1]Benzo-)Thieno[2,3-d]-pyrimidin-4(3H)-ons

The title substances1 and2 were prepared by acylation of the corresponding ethyl 2-amino-thiophene- (or:-4,5,6,7-tetrahydro-benzo[b]thiophene)-3-carboxylates, in some cases followed by reactions introducing a basic substituent.Additionally a group of 2-aroylamino-thiophene-(or:-4,5,6,7-tetrahydro-benzo[b]thiophene)-3-carboxamides was subjected to ring closure reactions, yielding the corresponding 2-aryl-thieno[2,3-d]pyrimidin-4(3H)-ones and 2-aryl-[1]benzothieno[2,3-d]pyrimidin-4(3H)-ones (both:3).

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Zum Teil unter Mitarbeit vonFerdinand Fuhrmann     

4-Amino-imidazole durchThorpe-Cyclisierung

The alkylation of arylaminomethylenecyanamides1 or cyano-imidothiocarbamates2 with -halogen carbonyl compounds followed by base catalysed cyclization yields substituted 4-amino-imidazoles4. Imidazo[4,5-d]pyrimidones5, 6 and imidazo[4,5-b]pyridines7 can be obtained from4.     

Hydroxybromierung,Methoxybromierung und Acetoxybromierung von (Z)- und (E)-Cyclododecen

The reactions of (Z)- and (E)-cyclododecene with N-bromosuccinimide in the presence of water, methanol or acetic acid, are described. In every case,trans-1,2-addition is observed. Whereas hydroxybromination and methoxybromination result in the formation of 2-bromocyclododecanol, and 2-bromo-1-methoxycyclododecane, resp., acetoxybromination gives 1-acetoxy-2-bromocyclododecane in addition to 2,2-dibromodicyclododecylether.

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Aus der Dissertation zur Promotion A,G. Haufe, Karl-Marx-Universität Leipzig, 1975.     

Reaktion von 5-Oxo-A-nor-3,5-secocholestan-3-säure mit einfachen Hydrazinderivaten

The reaction of 5-oxo-A-nor-3,5-secocholestan-3-oic acid (1) with simple N-mono and N,N-disubstituted hydrazines including acetylhydrazide was studied. Derivatives of 4-amino-4-aza-cholest-5-ene-3-one (2) were obtained.

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Herrn Prof. Dr.H. Bretschneider mit den besten Wünschen zum 70. Geburtstag gewidmet.     

Die Abreißenergie von Teilchen aus der fluiden Phasengrenze

Ohne ZusammenfassungMit 1 AbbildungMitt.-Nr.: 317     

Sorption of some isomeric monohydric alcohols on egg albumin

Summary Sorption of iso-propyl, iso-butyl, sec-butyl, tert-butyl and iso-amyl alcohols on egg albumin has been studied at 35 °C by using quartz fiber spring technique. Sorption is related inversely to the molar volume of the sorbate. The specific surface area of egg albumin has been calculated by the BET method. The thermodynamic functions have also been evaluated.With 3 figures and 2 tables     

Interaction of dextran sulfates with positively and negatively charged silver bromide hydrosols

Summary The effects of dextran sulfates of different molecular weights and charge densities on the stability of positively and negatively charged silver bromide solsin statu nascendi have been studied by means of light scattering.The plots of scattering intensities of a positively charged sol against the concentration of the added dextran sulfates show one pronounced maximum, the position which is independent on the molecular weight of the polyelectrolyte used. The maximum shifts to lower polyion concentrations with dilution of the sol.The effect of polyanions on the stability of silver bromide sols of the same sign of charge were investigated as a function of molecular weight of the polymers, the sol concentration, the charge and the concentration of counterions, and the addition of methanol. Destabilization only occurred if sufficient amount of indifferent electrolyte was present in the system. However, the concentration of counterions necessary to produce a flocculation maximum was lower in the presence of the polyelectrolytes than in their absence. The results obtained were compared with the data on sols containing nonionic dextrans reported earlier.

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Zusammenfassung Der Einfluß der Dextransulfate von verschiedenen Molekulargewichten und Ladungsdichten auf die Stabilität der positiv und negativ geladenen Silberbromid-Solein statu nascendi wurden durch Lichtstreuung untersucht. Wenn die Intensitäten der Lichtstreuung eines positiv geladenen Silberbromid-Sols gegen die Konzentration der zugesetzten DextranSulfate aufgetragen werden, tritt ein ausgeprägtes Maximum auf, dessen Lage von dem Molekulargewicht des angewandten Polyelektrolyten unabhängig ist. Bei Verdünnung des Sols wird das Maximum zur niedrigeren Konzentration des Polyanions verschoben.Der Einfluß der Polyanionen auf die Stabilität der Silberbromid-Sole mit gleichem Ladungsvorzeichen wurde in Abhängigkeit von dem Molekulargewicht des zugesetzten Dextransulfats, der Solkonzentration, der Ladung und Konzentration der Gegenionen und dem Zusatz von Methylalkohol untersucht. Destabilisierung wird nur in Anwesenheit einer genügenden Menge von Neutralelektrolyten in den untersuchten Systemen beobachtet. Die Konzentration der Gegenionen, die ein Flockungsmaximum verursachen, ist immer niedriger als die kritische Koagulationsmenge derselben Ionen für das gleiche Sol in Abwesenheit von Makroionen. Die Resultate wurden mit den Wechselwirkungen der Silberbromid-Sole mit nichtionogenen Dextranen verglichen, und der Mechanismus der Flockung durch Polyelektrolyte wurde diskutiert.

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5 figures and 1 table

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Supported by the NSF Grant GP 42331 X.

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A part of the Ph.D. Thesis by David Lindsay.     

Untersuchungen an Kristallhydraten anorganischer Salze, 8. Mitt. Interpretation der Schwingungsspektren vonM(BF4)2·6H2O fürM=Fe2+, Co2+, Ni2+

The infrared and Raman spectra were recorded in the range 4000–160 cm^–1 forM(BF₄)₂·6 H₂O whereM=Fe²⁺, Co²⁺, Ni²⁺. The spectroscopic data support the X-ray structural data in showing that in the crystal hydrates studied two kinds of hydrogen bonds are present: H₂O...H₂O and OH₂... F₄B^–. The energies and molecular force constants (f _OH and fH₂O) andr _OH for OH₂...F₄B^– were calculated for the three crystal hydrates. It was found that the bond OH₂... F₄B^– is comparatively weak, with mean energy 3.7–3.3 kcal/mol. Two types of water molecule with different structures are existing as the first are participating in H₂O...H–O–H...F₄B^– and the second in BF₄ ^–...H–O–H...F₄B^–.