Authors:	Höfl, Sarah
Title:	Einfluß von Topologie und Verscherung auf Dynamik und mechanische Parameter bei Homopolymeren
Online publication date:	3-Jul-2006
Year of first publication:	2006
Language:	german
Abstract:	Die FT-Rheologie wird zur Unterscheidung verschiedener Kamm-Topologien in Polystyrollösungen und –schmelzen angewendet. Die Polystyrole werden in Abhängigkeit der Deborahzahl De unter LAOS-Bedingungen vermessen. Die Meßergebnisse zeigen, daß der Schritt von wohldefinierten Systemen (lineare Ketten, Sterne) zu solchen mit statistischer Verteilung wie in Kämmen zu großen Veränderungen sowohl im linearen als auch im nichtlinearen Bereich der rheologischen Messungen führt. Sowohl die Masterkurven als auch die Intenstiäten I3/1 und Phasen Phi3 der Nichtlinearitäten der einzelnen Proben weisen jeweils deutliche Unterschiede untereinander auf. Diese sind durch die bisherigen Ergebnisse noch nicht vollständig mit topologischen Merkmalen in Verbindung zu bringen. Die Messungen wurden mit dem von McLeish eingeführten Pom-pom Modell und daraus weiterentwickelten double convected-Pom-pom Modell (DCPP) simuliert und lieferten gute Übereinstimmung sowie auch Vorhersagen über den experimentell nicht mehr zugänglichen Bereich. Zur Untersuchung des Einflusses von mechanischer Scherung auf die lokale, molekulare Dynamik wird das LAOS-Experiment in situ mit dielektrischer Spektroskopie kombiniert. Dazu wurde eine Apparatur entwickelt, die das hochsensitive ARES-Rheometer mit dem hochauflösenden dielektrischen ALPHA-Analyzer verbindet. Mit dieser Apparatur wurde das Typ-A Polymer 1,4-cis-Polyisopren, mit einem Dipolmoment entlang des Rückgrats, bei oszillatorischer Scherung unter gleichzeitiger Aufnahme eines dielektrischen Spektrums vermessen. Es konnte gezeigt werden, daß die oszillatorische Verscherung weder die charakteristische Relaxationszeit noch die Form des Normal Mode Peaks beeinflußt, wohl aber die dielektrische Stärke Delta epsilon. Diese entspricht der Fläche unter dem e“-Peak und kann mit einer Debye- und einer Cole/Davidson-Funktion angepasst werden. Die Abnahme der dielektrischen Stärke mit zunehmender Scheramplitude kann mit der Orientierungsverteilung der End-zu-End-Vektoren in der Probe erklärt werden. FT-rheology is applied to differenciate several comb topologies of polystyrenes (in solution and melt). The samples are measured in dependence on the Deborah-number De under LAOS-conditions. The results show that there is a big difference between well defined systems like linear or star-like polystyrenes and statistical combs in the linear aswell as in the nonlinear regime. The mastercurves and the intensities I3/1 and phases Phi3 of the third harmonic show big differences among the samples. Up to now it is not possible to relate all the results with the topological characters. The experimental data are simulated by the double convected-Pom-pom Modell (DCPP). Simulated and experimental results show good convenience and the possibility to extrapolate the simulations to experimentally non-accessable regions. To investigate the influence of mechanical shear on local, molecular dynamics, the LAOS-measurements are combined with dielectric spectroscopy in situ. For this purpose a setup is developped that combines the high sensitivity ARES-rheometer with the high resolution dielectric ALPHA-analyzer. With this setup the A-type polymer 1,4-cis-polyisoprene with a dipole moment along the backbone is measured under oscillatory shear and simultanously a dielectric spectrum is recorded. It could be shown that the oscillatory shear does not influence the characteristic relaxation time nor the shape of the normal mode peak but the dielectric strength Delta epsilon, which corresponds to the area under the e“-peak. The data can be fitted by a Debye- and a Cole/Davidson-function. The decrease of the dielectric strength with increasing shear amplitude can be related to a orientational distribution of the end-to-end-vectors of the sample.
DDC:	500 Naturwissenschaften 500 Natural sciences and mathematics
Institution:	Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Department:	FB 09 Chemie, Pharmazie u. Geowissensch.
Place:	Mainz
ROR:	https://ror.org/023b0x485
DOI:	http://doi.org/10.25358/openscience-3554
URN:	urn:nbn:de:hebis:77-10316
Version:	Original work
Publication type:	Dissertation
License:	In Copyright
Information on rights of use:	https://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
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