Neuere Untersuchungen über die Struktur thixotroper Gele

Zusammenfassung Die thixotrope Erstarrung beruht auf der Ausbildung dreidimensionaler Gerüste von Feststoffpartikeln. Dies wird unter anderem auch durch die in der vorliegenden Arbeit beschriebene anomale Gefrierpunktserniedrigung erwiesen. Die Architektur des Gerüsts wird bestimmt durch die Gestalt und die Größe der Kristalle, die Ladungsdichte und die Verteilung der Ladungen auf ihrer Oberfläche, die Wertigkeit der Gegenionen und die Möglichkeit zur Ausbildung von Solvatbrücken.Vorgetragen auf der Rheologen-Tagung vom 15. bis 17. Mai 1962 in Berlin-Dahlem.     

Dehnungsverhalten von Polyäthylen-Schmelzen

Zusammenfassung In einem Dehnungsrheometer werden Spannungs-Dehnungs-Diagramme von Polyäthylen-Schmelzen bei 150 °C und bei konstanter Dehnungsgeschwindigkeit gemessen ( zwischen 0,001 und 1 sec^–1). Weiterhin wird der reversible (elastische) Dehnungsanteil bestimmt. Messungen mit einem Dehnungstester für Kunststoff-Schmelzen ergänzen die Ausführungen.Die Ergebnisse zeigen deutlich, daß bei Dehnung mit zunehmender Verformungsgeschwindigkeit die Dehnungsviskosität nicht abnimmt, im Gegensatz zu dem bekannten strukturviskosen Verhalten bei Scherung.Bei Dehnungen bis zu=1 kann das Verhalten unabhängig von beschrieben werden, wenn als viskoelastische Materialfunktion die Dehnungs-Spannviskosität betrachtet wird. In diesem Bereich von gilt dabei die BeziehungT(t)=3 _s (t) mit _s (t) als zeitabhängige Scherviskosität im linear-viskoelastischen Bereich.Bei größeren Dehnungen und nicht zu kleinen Dehnungsgeschwindigkeiten zeigt verzweigtes Polyäthylen eine zusätzliche starke Spannungszunahme. In dem Bereich dieser zusätzlichen Verfestigung ist das Verhalten im wesentlichen eine Funktion der Dehnung und fast unabhängig von . Die zusätzliche Verfestigung scheint eine Folge der Verzweigungsstruktur des verzweigten Polyäthylens zu sein, da bei Linear-PE ein derartiger Verlauf des Spannungs-Dehnungs-Diagramms nicht beobachtet wird.Die Betrachtung des reversiblen Dehnungsanteils _R zeigt bei der ausführlich untersuchten Schmelze I (verzweigtes PE) drei verschiedene Bereiche: Unterhalb einer Grenzdehnungsgeschwindigkeit ist _R =0, unterhalb einer Versuchszeitt ^** ist _R =. Im dazwischenliegenden Bereich treten elastische und viskose Dehnungsanteile auf,= _R + _V , wobei für niedrige gilt, daß _R lg . Die Grenze wird der Frequenz der thermisch aktivierten Platzwechsel zugeordnet,t ^** erscheint als Zeit, innerhalb der die Verhakungen wie fixierte Vernetzungen wirken.In dem Anhang wird der Einfluß der Grenzflächenspannung zwischen PE-Schmelze und Silikonöl auf die Ergebnisse der Dehnungsversuche diskutiert.

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Summary Stress-strain relations for different PE melts are measured at 150 °C in an extensional rheometer under the condition of a constant extensional strain rate ( between 0,001 and 1 sec^–1). Further, the recoverable (elastic) portion _R of the total strain ( in Hencky's measure) is determined and additional measurements with a tensile tester for polymer melts are described.The results show clearly that in extension there is no decrease of the tensile viscosity with increasing deformation rate, in contrast to the well-known pseudoplastic behaviour in shear. Within total strains<1 the tensile behaviour can be described independently from by means of a viscoelastic material function called stressing viscosity . In this range of the relation _T (t)=3 _s (t) holds, where _s (t) is the stressing viscosity in shear in the linear viscoelastic range. For larger tensile strains and not too small branched PB shows a remarkable increase in stress. This work-hardening behaviour is mainly a function of and almost independent from . This additional hardening seems to be due to the branches in branched PE, because linear PE does not show this effect.The discussion of the recoverable tensile strain _R gives three regions of tensile rate: Below a critical there is _R =0. At times shorter thant ^** the equation _R = is valid. Within these limits both elastic and viscous portions of the total strain= _R + _V exist. may correlate with the frequency of the thermally activated position changes of the molecular segments.t ^** is assumed to be the time for the entanglements to act as fixed cross-links.In the appendix the influence of the interface tension between PE melt and silicone oil on the results of the tensile experiments is discussed.

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Vorgetragen auf der Deutschen Rheologen-Tagung, Berlin, 11.-13. Mai 1970.

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An der Weiterentwicklung des Dehnungsrheometers, an der Durchführung und Auswertung der Messungen waren die HerrenB. Kienle, F. Landmesser, M, Reuther undF. Scherr beteiligt. Herr Dr.F.Ramsteiner und HerrH. Schroeck haben sich um die Herstellung der Stränge aus Linear-PE bemüht. Herr Dr.W. Ball besorgte die GPC-Messungen und Herr Dr.P. Simak die Ultrarot-Untersuchung. Den vorgenannten Herren sei für ihre Hilfe beim Zustandekommen dieser Arbeit gedankt. Herrn Dr.H. Baur danke ich für wertvolle Diskussionen.     

Deformation und Stabilität windbeanspruchter Kühlturmschalen

Übersicht Nach der Formulierung des Deformations- und des Stabilitätsproblems auf der Grundlage ursprünglich nicht-konformer, dreiecksförmiger, gekrümmter finiter Elemente wird zunächst das Deformationsproblem für eine ausgeführte Kühlturmschale numerisch gelöst. Die nachfolgende Stabilitätsanalyse dieser Kühlturmschale zeigt gute Übereinstimmung der mittels der Methode der finiten Elemente errechneten Beulsicherheit mit dem aufgrund des Munganschen Beulkriteriums erhaltenen Kleinstwert der Beulsicherheit.

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Summary Following the formulation of the deformation and stability problem on the basis of originally non-conforming triangular curved finite elements with the help of a variational principle with subsidiary conditions, the deformation problem is solved numerically for an existing cooling tower shell. The subsequent stability analysis of this cooling tower shell shows relatively good agreement of the buckling safety computed by means of the finite element method and the minimum of buckling safety obtained with the help of Mungan's stability criterion.

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Diese Arbeit wurde mit Unterstützung der Cooling Tower Division von Zurn Industries, Tampa, Florida, USA, begonnen und mit Unterstützung Seitens des Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung, Wien, zu Ende geführt. Beiden Sponsoren Sei an dieser Stelle aufrichtig gedankt. Der erstgenannte Autor ist darüber hinaus der Max Kade Foundation, New York, N. Y., für die Finanzierung Seines Studienaufenthaltes an der Cornell University, Ithaca, N. Y., im Rahmen dessen er mit der Thematik dieses Aufsatzes konfrontiert wurde, zu Dank verpflichtet. Aus demselben Grund sagt der dritte Autor für ein NATO Fellowship Dank.     

Shape-persistent linear, kinked, and cyclic oligo(phenylene-ethynylene-butadiynylene)s: self-assembled monolayers

Shape-persistent rigid phenylene-ethynylene-butadiynylenes form lamellar self-assembled monolayers (SAMs) at the HOPG/TCB interface, which were studied by scanning tunneling microscopy (STM) with submolecular resolution. Substitution of the terminating acetylene functions with polar cyanopropyldimethylsilyl groups leads to 2D phase separation and defined rod-rod interactions, which determine the packing distances between the rigid rods. The results stimulated the connection of rigid rods via septiarylene clamp units. They covalently link two rigid rod units and define the intramolecular rod-rod distance that matches the alkoxy substituent chain lengths. The systems can be described as half-ring structures of two rigid rods connected via a rotatable joint unit. These acetylene-terminated half-ring structures were also oligomerized under Cu and Pd catalysis to yield defined acyclic and cyclic oligomers. Detailed STM studies decoded the molecular origin of the surface patterning of such systems. The dodecyloxy side chains are adsorbed along the HOPG main axes and, together with the alkoxy backbone angle, determine the adsorption direction of the adlayers.     

Nanocelluloses: a new family of nature-based materials

Cellulose fibrils with widths in the nanometer range are nature-based materials with unique and potentially useful features. Most importantly, these novel nanocelluloses open up the strongly expanding fields of sustainable materials and nanocomposites, as well as medical and life-science devices, to the natural polymer cellulose. The nanodimensions of the structural elements result in a high surface area and hence the powerful interaction of these celluloses with surrounding species, such as water, organic and polymeric compounds, nanoparticles, and living cells. This Review assembles the current knowledge on the isolation of microfibrillated cellulose from wood and its application in nanocomposites; the preparation of nanocrystalline cellulose and its use as a reinforcing agent; and the biofabrication of bacterial nanocellulose, as well as its evaluation as a biomaterial for medical implants.     

Phase behavior of pure and mixed systems at high pressure

Abstract

Our knowledge of intermolecular potentials, equations of state theories, and methods of handling chemical reactions are at a stage where one can perform rigorous calculations on pure and mixture systems at high pressures and temperatures.     

Rodlike/flexible polyimide composite films prepared from soluble poly(amic diethyl ester) precursors: Miscibility,structure, and properties

Homogeneous precursor/precursor solutions with various compositions were obtained with appreciably high solid contents in N-methyl-2-pyrrolidone from soluble poly(amic diethyl ester) precursors of rodlike poly(p-phenylene biphenyltetracarboximide) (BPDA-PDA) and flexible poly(4,4′-oxydiphenylene biphenyltetracarboximide) (BPDA-ODA), which are hydrolytically more stable as well as more soluble than the corresponding poly(amic acid)s being equilibrated with the constituent monomers. Both optical microscopic and light scattering measurements showed that the dried precursor blend films and resultant polyimide composite films were optically transparent, regardless of compositions and process conditions. The composite films showed a single T_g behavior. However, for the composite of 30 wt % BPDA-PDA dispersed in the matrix of 70 wt % BPDA-ODA, a smectic crystalline-like aggregation of the BPDA-PDA component was detected on wide-angle x-ray diffraction patterns, indicative of microscopic phase separation between the two components. This phase separation was not detected on the optical microscopy, light scattering, and dynamic mechanical thermal analysis because of their resolution limits: Optical microscopy has a resolution of submicrometers, whereas dynamic mechanical thermal analysis and light scattering have a resolution of ca. 50 Å. Therefore, it is speculated that in the composite films BPDA-PDA and BPDA-ODA polyimide molecules have demixed on the scale of a few nanometers. The mean long periodicity, which was estimated from the small-angle x-ray scattering pattern, varied from 134 to 170 Å as the content of BPDA-ODA component increased. In addition, mechanical properties of the composite films were characterized. ©1995 John Wiley & Sons, Inc.     

Ultrasonic attenuation due to the neutral acceptor Mn in GaAs

We report on measurements of the ultrasonic attenuation in GaAs:Mn at frequencies between 400 and 2000 MHz and at temperatures between 1 and 35K. The results indicate that there is a level 3 meV above the acceptor ground state.