High-elasticity of polyisobutylene and polystyrene solutions

Summary A study is made of the high-elastic properties of solutions of polyisobutylene and polystyrene in a range of solvents of different quality with respect to these polymers. Measurements were carried out at room temperature in the concentration range 20–100% for polyisobutylene and 20–67% for polystyrene.It is shown that in contrast to the known effect of the nature of solvent on the viscous properties of polystyrene, the modulus of high elasticity of polystyrene solutions, as well as those of the flexible-chain polymer (polyisobutylene), measured in the linear range of mechanical behaviour of the system, depends only on the content of polymer in the solution and is practically independent of the nature of solvent.In the region of fairly high molecular weights the modulus of high elasticity is independent of the molecular weight of monodisperse polymers, but decreases with broadening MWD. The predominating role is not that of the high-molecular-weight fractions, but of the width of MWD.At high shear rates in the case of solutions of polymers in good solvents the variations of the modulus with shear rate is of an external nature, so that with shear rate is of an external nature, so that with a very high viscosity anomaly the modulus can decrease.

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Zusammenfassung Es werden die hochelastischen Eigenschaften von Polyisobutylen-bzw. Polystyrol-Lösungen untersucht, wobei verschiedene Lösungsmittel eingesetzt werden. Die Messungen wurden bei Raumtemperatur im Konzentrationsbereich von 20–100% bei Polyisobutylen und von 20–67% bei Polystyrol durchgeführt.Es zeigt sich, daß sowohl der Hochelastizitätsmodul von Styrol-Lösungen als auch der Modul von Polyisobutylen im linearen mechanischen Bereich nur vom polymeren Gehalt der Lösung und nicht vom Lösungsmittel abhängt. Dieses Verhalten weicht von den Viskositätseigenschaften ab, die bekanntlich durch das Lösungsmittel mitbestimmt werden.Im Bereich recht hoher Molekulargewichte wird der Modul der Hochelastizität unabhängig vom Molekulargewicht monodisperser Systeme, hingegen sinkt er mit breiter werdender Molekulargewichtsverteilung ab. Die beherrschende Rolle spielt nicht der Antcil des hohen Molekulargewichts, sondern die Molekulargewichtsverteilung.Bei hohen Schergeschwindigkeiten ist in guten Lösungsmitteln die Modulabhängigkeit von dieser Geschwindigkeit durch äußere Umstände bedingt, so daß bei sehr großer Viskositätsanomalie der Modul sinken kann.