Effects of crosslinking and chain degradation on the thermal conductivity of polymers

Summary The thermal conductivity of the following polymers was measured in the temperature range from –170 to 140 °C: Two crosslinked polymers (irradiated PE and PMMA crosslinked with TAC) and two degradated polymers (heat-treated AN-MMA-copolymer and irradiated PMMA).In the temperature range fromT _g toT _m , the thermal conductivity of irradiated PE decreases with increasing temperature and with increasing dose up to 600 MRD. The observed decrease of the thermal conductivity is attributed to a decrease of crystallinity due to irradiation. At temperatures aboveT _m , the thermal conductivity increases with the radiation dose. This results from radiation induced crosslinking.For crosslinked PMMA, the thermal conductivity increases with increasing concentration of TAC.The thermal conductivity of heat-treated AN-MMA-copolymer seems to decrease with heating time. This is caused by a shift of the flat break atT _g to higher temperatures.For irradiated PMMA, the thermal conductivity decreases slightly with radiation doses greater than 100 MRD.

---

Zusammenfassung Die Wärmeleitfähigkeit folgender Polymeren wurde im Temperaturbereich von –175 bis 140 °C gemessen: Zwei vernetzte Polymere (bestrahltes PÄ und mit TAC vernetztes PMMA) und zwei abgebaute Polymere (AN-MMA-Copolymer mit thermischer Vorbehandlung und bestrahltes PMMA).Im Temperaturbereich vonT _g bisT _m nimmt die Wärmeleitfähigkeit des bestrahlten PÄ mit wachsender Temperatur und mit zunehmender Bestrahlungsdosis bis 600 MRD ab. Dieser Abfall der Wärmeleitfähigkeit wird auf die Abnahme der Kristallinität infolge Bestrahlung zurückgeführt. Bei Temperaturen, oberhalbT _m steigt die Wärmeleitfähigkeit mit zunehmender Bestrahlungsdosis. Das ist auf die strahlungsinduzierte Vernetzung zurückzuführen.Bei vernetztem PMMA findet man mit zunehmender Konzentration von TAC eine Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit und eine Verschiebung des flachen Knickes beiT _g nach höheren Temperaturen hin.Die Wärmeleitfähigkeit von AN-MMA-Copolymeren scheint mit zunehmender Temperzeit zu fallen. Das wird durch eine Verschiebung des flachen Knickes nach höheren Temperaturen verursacht.Bei bestrahltem PMMA zeigt die Wärmeleitfähigkeit einen kleinen Abfall mit Bestrahlungsdosen größer als 100 MRD.

---

---

With 8 figures and 3 tables

---

To Professor Dr.K.-H. Hellwege on his sixtieth birthday